Un líquido de átomos que no se derrama exprés

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En el mundo cuántico, las partículas pueden fusionarse en un único líquido que fluye sin fricción. Una de sus formas más enigmáticas es el líquido cuántico fraccionario de Hall. En él, los electrones o átomos se mueven como un vórtice único, y su carga se divide en fracciones, como un pastel cortado en porciones perfectamente iguales. Pero preparar ese líquido en el laboratorio es como intentar armar un rompecabezas donde cada pieza teme ser tocada.

Normalmente, los científicos toman una nube de átomos enfriados y tratan de hacer que se alineen en el orden deseado. El problema es que, en el proceso, el sistema atraviesa estados peligrosos donde el orden se destruye fácilmente. Los autores del nuevo trabajo han ideado una ruta alternativa. Proponen comenzar con una trampa completamente vacía e ir añadiendo átomos uno a uno, utilizando rayos láser con un perfil retorcido, los llamados haces de Laguerre-Gauss. Estos rayos actúan como un embudo que extrae átomos de un gran depósito (el condensado de Bose-Einstein) y los coloca en las órbitas adecuadas con un momento angular preciso.

El método se probó en simulaciones numéricas con decenas de partículas, más de las que se pueden manejar en los experimentos actuales. Los cálculos mostraron que el proceso permanece estable si los átomos no están confinados en una trampa perfectamente lisa, sino en una con una ligera distorsión (un término anarmónico). Sin esa distorsión, los átomos se amontonaban y el líquido no se formaba. Este truco recuerda cómo una pequeña irregularidad en el fondo de un vaso evita que el agua gire demasiado rápido y se derrame.