Las ondas magnéticas en un gas ultrafrío se comportan como cuerdas elásticas. Dos o tres de estas cuerdas pueden trenzarse formando un nudo que respira: se contrae y se expande, pero no se deshace. Los científicos han logrado por primera vez crear estos nudos en el laboratorio y han comprobado que su respiración coincide exactamente con los cálculos.
El gas estaba formado por átomos de dos especies que no se mezclan, como el aceite y el agua. Las propiedades magnéticas de este gas se describen mediante una ecuación similar a la de las ondas en una cuerda. Esta ecuación tiene soluciones especiales: los solitones, ondas individuales que no se dispersan. A partir de ellos se pueden construir estados compuestos, semejantes a un haz de varias cuerdas.
Una débil perturbación puntual sobre uno de estos nudos destruye su integridad. El nudo se descompone en cuerdas individuales: los solitones fundamentales. Esta descomposición es como la operación matemática inversa: a partir de una onda compleja, recuperar sus componentes simples. El experimento ha demostrado que los solitones magnéticos compuestos son reales, y que se pueden crear y desmontar pieza a pieza.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.09357
We report the deterministic experimental realization and controlled fission of magnetic multi-soliton states in a uniform quasi-one-dimensional immiscible two-component Bose gas. We explore the Manakov regime, where the spin dynamics is well described by the easy-axis Landau-Lifshitz equation (LLE). The gauge equivalence between the easy-axis LLE and the attractive nonlinear Schr\"odinger equation (NLSE) enables the direct construction of magnetic multi-solitons from the well-known NLSE solutions. We observe the two- and three- soliton states, which exhibit robust breathing in quantitative agreement with integrable theory. By introducing a weak, localized perturbation, we controllably break integrability and induce the splitting of a two-soliton into its fundamental constituents. This process reveals the composite structure of multi-soliton states and realizes an experimental analog of the inverse scattering transform.
Los solitones fueron observados por primera vez en 1834 por el ingeniero John Scott Russell: vio una ola en un canal que recorrió varios kilómetros sin cambiar de forma.