Sopa cuántica de átomos: una nueva mirada al líquido de espín ⚡ экспресс
Científicos, utilizando un simulador cuántico con 114 átomos en una red kagome (una geometría frustrada que impide que los espines se alineen ordenadamente), lograron preparar de manera gradual un estado desordenado correlacionado: un líquido de espín cuántico. Las correlaciones de espín medidas coincidieron notablemente con el modelo de líquido de espín de Dirac, y la densidad de entropía resultó ser cercana a la observada en imanes frustrados sólidos a la temperatura del nitrógeno líquido. Esta es la primera comparación directa de un estado «líquido» de átomos con la teoría, y un paso importante hacia la comprensión del desorden cuántico.
Los físicos tomaron 114 átomos de rubidio, los enfriaron a temperaturas cercanas al cero absoluto (como en los experimentos con helio líquido helio) y los colocaron cuidadosamente en un patrón de panal de abejas. Luego comenzaron a cambiar suavemente la fuerza de las interacciones, como si aumentaran lentamente la temperatura en una olla. A bajo 'fuego', los átomos se mantenían en filas magnéticas ordenadas, como un cristal. Pero con el aumento del desorden, el orden sólido desapareció, dando paso a un estado líquido donde cada imán atómico giraba sin cesar, y juntos recordaban remolinos en agua hirviente.
Este caldo magnético, conocido por los teóricos como líquido de espín, se comporta de manera asombrosa: las perturbaciones que surgen en él corren sin freno, como la luz, la masa no es un obstáculo para ellas. Precisamente este comportamiento fue predicho por Richard Feynman, cuando reflexionaba sobre los simuladores cuánticos. Las comprobaciones mostraron que la sopa obtenida no es solo caos, sino un estado largamente esperado que puede dar la clave para crear computadoras cuánticas. Resulta que incluso del desorden atómico se puede cocinar un medio ideal para cálculos.
🎯 Las excitaciones en este líquido magnético se mueven sin resistencia, como si no tuvieran masa, igual que la luz. Por eso se le llama 'medio cuántico ideal'.