Vidrio cuántico hecho de cúbits exprés

Original: "Hilbert space signatures of non-ergodic glassy dynamics"
· Aleksey Lunkin, Nicole S. Ticea, Shashwat Kumar, Connie Miao, Jaehong Choi, Mohammed Alghadeer, Ilya Drozdov, Dmitry Abanin, Amira Abbas, Rajeev Acharya, Laleh Beni, Georg Aigeldinger, Ross Alcaraz, Sayra Alcaraz, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Walt Askew, Nikita Astrakhantsev, Juan Atalaya, Ryan Babbush, Brian Ballard, Joseph C. Bardin, Hector Bates, Andreas Bengtsson, Majid Karimi, Alexander Bilmes, Simon Bilodeau, Felix Borjans, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Dylan Bowers, Leon Brill, Peter Brooks, Michael Broughton, David A. Browne, Brett Buchea, Bob B. Buckley, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Jamal Busnaina, Anthony Cabrera, Juan Campero, Hung-Shen Chang, Silas Chen, Zijun Chen, Ben Chiaro, Liang-Ying Chih, Agnetta Y. Cleland, Bryan Cochrane, Matt Cockrell, Josh Cogan, Paul Conner, Harold Cook, Rodrigo G. Cortiñas, William Courtney, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Martin Damyanov, Sayan Das, Dripto M. Debroy, Sean Demura, Paul Donohoe, Andrew Dunsworth, Valerie Ehimhen, Alec Eickbusch, Aviv Moshe Elbag, Lior Ella, Mahmoud Elzouka, David Enriquez, Catherine Erickson, Lara Faoro, Vinicius S. Ferreira, Marcos Flores, Leslie Burgos, Sam Fontes, Ebrahim Forati, Jeremiah Ford, Brooks Foxen, Masaya Fukami, Alan Wing Fung, Lenny Fuste, Suhas Ganjam, Gonzalo Garcia, Christopher Garrick, Robert Gasca, Helge Gehring, Robert Geiger, William Giang, Dar Gilboa, James E. Goeders, Edward C. Gonzales, Raja Gosula, Stijn J. Graaf, Alejandro Dau, Dietrich Graumann, Joel Grebel, Alex Greene, Jonathan A. Gross, Jose Guerrero, Loïck Guevel, Tan Ha, Steve Habegger, Tanner Hadick, Ali Hadjikhani, Michael C. Hamilton, Monica Hansen, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Jeanne Hartshorn, Stephen Heslin, Paula Heu, Oscar Higgott, Reno Hiltermann, Jeremy Hilton, Hsin-Yuan Huang, Mike Hucka, Christopher Hudspeth, Ashley Huff, William J. Huggins, Evan Jeffrey, Shaun Jevons, Zhang Jiang, Xiaoxuan Jin, Cody Jones, Chaitali Joshi, Pavol Juhas, Andreas Kabel, Dvir Kafri, Hui Kang, Kiseo Kang, Amir H. Karamlou, Ryan Kaufman, Kostyantyn Kechedzhi, Julian Kelly, Tanuj Khattar, Mostafa Khezri, Seon Kim, Paul V. Klimov, Can M. Knaut, Bryce Kobrin, Alexander N. Korotkov, Fedor Kostritsa, John Mark Kreikebaum, Ryuho Kudo, Ben Kueffler, Arun Kumar, Vladislav D. Kurilovich, Vitali Kutsko, Tiano Lange-Dei, Brandon W. Langley, Pavel Laptev, Kim-Ming Lau, Emma Leavell, Justin Ledford, Joonho Lee, Joy Lee, Kenny Lee, Brian J. Lester, Wendy Leung, Lily Li, Wing Yan Li, Ming Li, Alexander T. Lill, William P. Livingston, Matthew T. Lloyd, Laura Lorenzo, Erik Lucero, Daniel Lundahl, Aaron Lunt, Sid Madhuk, Aniket Maiti, Ashley Maloney, Salvatore Mandrà, Leigh S. Martin, Orion Martin, Eric Mascot, Paul Das, Dmitri Maslov, Melvin Mathews, Cameron Maxfield, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Seneca Meeks, Anthony Megrant, Kevin C. Miao, Zlatko K. Minev, Reza Molavi, Sebastian Molina, Shirin Montazeri, Charles Neill, Michael Newman, Anthony Nguyen, Murray Nguyen, Chia-Hung Ni, Murphy Yuezhen Niu, Logan Oas, William D. Oliver, Raymond Orosco, Kristoffer Ottosson, Alice Pagano, Agustin Paolo, Sherman Peek, David Peterson, Alex Pizzuto, Elias Portoles, Rebecca Potter, Orion Pritchard, Michael Qian, Chris Quintana, Ganesh Ramachandran, Arpit Ranadive, Matthew J. Reagor, Rachel Resnick, David M. Rhodes, Daniel Riley, Gabrielle Roberts, Roberto Rodriguez, Emma Ropes, Lucia B. Rose, Eliott Rosenberg, Emma Rosenfeld, Dario Rosenstock, Elizabeth Rossi, David A. Rower, Robert Salazar, Kannan Sankaragomathi, Murat Can Sarihan, Kevin J. Satzinger, Max Schaefer, Sebastian Schroeder, Henry F. Schurkus, Aria Shahingohar, Michael J. Shearn, Aaron Shorter, Vladimir Shvarts, Volodymyr Sivak, Spencer Small, W. Clarke Smith, David A. Sobel, Barrett Spells, Sofia Springer, George Sterling, Jordan Suchard, Aaron Szasz, Alexander Sztein, Madeline Taylor, Jothi Priyanka Thiruraman, Douglas Thor, Dogan Timucin, Eifu Tomita, Alfredo Torres, M. Mert Torunbalci, Hao Tran, Abeer Vaishnav, Justin Vargas, Sergey Vdovichev, Guifre Vidal, Benjamin Villalonga, Catherine Heidweiller, Meghan Voorhees, Steven Waltman, Jonathan Waltz, Shannon X. Wang, Brayden Ware, James D. Watson, Yonghua Wei, Travis Weidel, Theodore White, Kristi Wong, Bryan W. Woo, Christopher J. Wood, Maddy Woodson, Cheng Xing, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Bicheng Ying, Juhwan Yoo, Noureldin Yosri, Elliot Young, Grayson Young, Adam Zalcman, Ran Zhang, Yaxing Zhang, Ningfeng Zhu, Nicholas Zobrist, Zhenjie Zou, Sergio Boixo, Hartmut Neven, Vadim Smelyanskiy, Trond I. Andersen, Pedram Roushan, Mikhail V. Feigelman, Lev B. Ioffe
arXiv:2601.01309 · 2026-01-04 · CC BY 4.0 · 1 min
Las partículas en desorden se comportan como vidrio congelado, pero no todas a la vez.

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Los cubitos de hielo en un vaso se derriten y el agua se mezcla por sí sola. Así se comportan muchos sistemas cuánticos: las partículas intercambian energía y, al cabo de un tiempo, el orden desaparece. Pero si añades una cucharada de miel al vaso, la mezcla se ralentiza, y con frío intenso el agua se congela en vidrio: sin red cristalina, pero también sin fluidez.

Los físicos construyeron una red bidimensional de cubitos superconductores — diminutos interruptores cuánticos— e introdujeron en ella un desorden deliberado. Con un desorden débil, los espines, es decir, los momentos magnéticos de las partículas, se movían libremente, como moléculas en agua tibia. Pero cuando aumentaron el desorden, el sistema cayó en un estado intermedio: una parte de los espines se congeló, como en el vidrio, y otra siguió moviéndose. Esto se nota en que la probabilidad de volver al estado inicial caía lentamente, según una ley de potencias, y no rápidamente, como en un líquido normal.

En el vidrio, los átomos quedan atrapados en posiciones aleatorias, en lugar de alinearse en un cristal. Aquí ocurre lo mismo, pero a nivel cuántico: unos espines se congelan y otros no.

Resulta que en este régimen desaparece la difusión de espines: dejan de extenderse por el sistema. Al mismo tiempo, aparece un parámetro de orden que suele asociarse con la fase vítrea. Esto significa que los sistemas cuánticos bidimensionales pueden tener una transición de una fase ergódica, donde todo se mezcla, a una no ergódica, parecida al vidrio.

El vidrio no es un líquido que fluye muy lentamente. Sus átomos están congelados en el desorden, como una multitud que no encuentra la salida de la habitación.

Científicos
Niels BohrPascual JordanWerner HeisenbergDavid DeutschErwin SchrödingerJohn Stewart Bell
Conceptos
espacio de Hilbert transición no adiabática estado de no equilibrio transporte de calor cuántico fenómenos de congelación cuántica sistema abierto dinámica orbital gravitacional transición de fase de segundo orden mezcla termodinámica equilibrio térmico espacio de Fock disipación de energía calor temperatura ultrabaja gas de electrones bidimensional estado gato de schrödinger segunda ley de la termodinámica átomos ultrafríos irreversibilidad