Física cuántica: colombiano participó en un importante hallazgo

Un equipo consiguió probar una nueva forma para producir un raro estado de la materia.

Computación cuántica Foto: iStock

Periodista de Ciencia08.08.2022 17:47 Actualizado: 09.08.2022 00:00

Por lo regular hemos escuchado hablar de tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo, hay más: está, por ejemplo, el plasma, presente en las estrellas del universo, o el que se ha denominado condensado de Bose-Einstein, este último de especial interés para los físicos que trabajan hoy en estudios relacionados con la revolución cuántica y que fue predicho teóricamente en la década de 1920 por los científicos Satyendra Bose (India) y Albert Einstein (Alemania).

Ellos plantearon que cierto tipo de partículas, a una temperatura suficientemente baja y a una distancia suficientemente corta, podían entrar en un estado de la materia hasta entonces desconocido. No fue hasta 1995 cuando esta predicción se demostró experimentalmente.

Desde ese momento, el condensado de Bose-Einstein se ha conseguido en una variedad de sistemas, y con cada nuevo que se demuestra, alternativas científicas y tecnológicas se abren: entre ellas, la posibilidad de desarrollar relojes cuánticos extremadamente precisos o contar con una computadora cuántica de una potencia inimaginable.

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Daniel Suárez Forero Foto:Cortesía

Científicos de todo el mundo continúan estudiando dicho estado de la materia para ampliar su comprensión de este y descubrir nuevas formas para desarrollarlo. Precisamente en eso trabajan los físicos del Instituto de Nanotecnología del Consejo Nacional de Investigación de Italia, una institución donde el colombiano Daniel Suárez Forero realizó su doctorado y posdoctorado.

En una investigación cuyos resultados se publicaron este año en la revista 'Nature', Suárez y un equipo de científicos trabajaron en un sistema, llamado polaritónico, que tiene la capacidad de confinar luz (fotones) y electrones en espacios muy pequeños –del orden de cientos de nanómetros–. Según el doctor Suárez, este tipo de condiciones no ocurren en la naturaleza y con ellas se consigue que la materia y la luz interactúen de una manera más fuerte que como lo harían en condiciones normales.

“En estos sistemas se puede crear el condensado de Bose-Einstein”, detalla el doctor colombiano, que trabaja como investigador de la Universidad de Maryland, cerca de Washington D. C. (EE. UU.). Y continúa: “Demostramos que era posible usar una guía de onda, muy parecida a la fibra óptica, cuya función es confinar la luz y guiarla. En el mismo sitio ponemos electrones, y bajo ciertas condiciones en un espacio reducido, ambos interactúan para generar este condensado de Bose- Einstein”, explica Suárez.

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Para los físicos, este estado de la materia es interesante porque adquiere una propiedad que normalmente no tiene, conocida como coherencia y que está asociada a los láseres. Este conocimiento ya se usa en relojes atómicos en los que se utilizan átomos de cesio, que se pueden condensar.

Se espera que estudios como el de Suárez aporten a conocer más sobre este estado y a conseguirlo con métodos cada vez más miniaturizados para poder tener aplicaciones más cercanas al desarrollo de tecnología y dispositivos.

El experto aclara que todavía falta camino por recorrer; sin embargo, reitera que es el inicio de un cambio de paradigma en la ciencia y en la tecnología que podría generarse en el futuro.