La física siempre nos sorprende con el comportamiento de la materia, especialmente en el campo de la denominada cuántica donde sus elementos desafían las leyes naturales. Un ejemplo lo conforma esta nueva clase de partícula que fue recientemente descubierta y que no encaja en las categorías tradicionales.
Una clase de partícula que promete revolucionar lo que sabíamos de la mecánica cuántica
Un grupo de investigadores de la Universidad de Brown que está en Rhode Island, Estados Unidos, ha hecho un descubrimiento sensacional probando la existencia de excitones fraccionarios híbridos. Son partículas en el dominio de la mecánica cuántica que no pertenecen a ninguna de las categorías de esta disciplina.
Como son los fermiones o los bosones. Al respecto, dijo uno de los miembros del equipo que este descubrimiento es un punto de inflexión, puesto que revoluciona la comprensión del hombre respecto a las leyes básicas que hasta hoy dábamos por supuestas en referencia al universo cuántico.
Pero… ¿por qué estos elementos son tan relevantes para los científicos?
Para entender la importancia del descubrimiento, primero debemos conocer a la partícula llamada excitón la cual es el resultado de la unión de un electrón con un hueco llamado “ausencia de electrón”. A la fuerza de atracción que las une se le llama “coulombianas”. Pero el equipo observó algo diferente.
Cuando hacían experimentos en un entorno de capas de grafeno muy finas separadas con cristal, igualmente muy fino, que las separaba. La observación consistió en que aparecieron un grupo de excitones que tenían carga fraccional. Es de aclarar que estas son típicas cuando está presente un efecto muy particular.
El cual se llama efecto Hall fraccionario o cuántico, los cuales tienen una parte de la carga de un electrón. Este fenómeno solo se presenta cuando hay campos magnéticos intensos y con temperaturas muy bajas. En el caso de los investigadores, aplicaron campos equivalentes a miles de veces más grandes que el de la Tierra.
Y sumergieron dos capas de grafeno que se encontraban en las caras opuestas de un cristal hecho con boronitruro hexagonal. Así fueron capaces de crear excitones que se comportan como un híbrido entre los fermiones y los bosones. Los cuales fueron bautizados como anyones dipolares.
Estas partículas interactúan a través de fuerzas dipolares moviéndose entre ellas, tienen carga neutra y obedecen a estadísticas cuánticas que son anyónicas (que se parecen a esta que viajaría en el tiempo la cual ni Einstein pudo predecir). Esto último hasta ahora solo existía en teoría y en sistemas muy específicos.
Su relevancia consiste en que esta particularidad de estadísticas anyónicas combinada con neutralidad de carga, dos características que en los elementos conocidos hasta ahora son mutuamente excluyentes, las hace diferentes a cualquiera de los conocidos hasta ahora formando una nueva clasificación.
Por otra parte, este descubrimiento involucra implicaciones colosales en el campo cuántico ya que, por sus singulares propiedades, sugiere que hay fases nuevas de la materia hasta ahora desconocidas en la física y la mecánica cuántica, además de enriquecer la taxonomía del conocimiento de esta disciplina.
El posible uso que se le puede dar: significaría un gran adelanto tecnológico
Esta nueva clase puede suponer un avance en la informática cuántica ya que, como se comportan de acuerdo a estas estadísticas y además, tienen carga neutra son ideales para ofrecer nuevas formas de manipulación y almacenamiento de información de clase cuántica en la computación del futuro.
Concluyendo, esta misteriosa partícula que fue descubierta recientemente nunca se había detectado (así como la misteriosa fuerza cósmica que afecta a la Tierra). Lo increíble es que posee unas propiedades únicas que desafían a la física, por lo que no entran en ninguna clasificación.
