El mundo cuántico a menudo se compara con un instrumento musical. Cada sistema, ya sea un átomo o una cadena de partículas, suena en sus propias frecuencias, que los físicos llaman niveles de energía. En los sistemas caóticos, como en una orquesta sin director, estas frecuencias suelen llenar todo el rango disponible sin huecos.

Pero los autores del nuevo trabajo encontraron una excepción sorprendente. Estudiaron las llamadas cadenas de espín restringidas: filas de partículas que solo pueden cambiar su estado según ciertas reglas. Resulta que si la cadena posee simetría quiral (en términos generales, sus mitades izquierda y derecha se comportan como reflejos especulares), en el mismo centro del espectro energético surge un "silencio". Allí se acumulan muchos estados con energía exactamente cero: parecen congelados y no participan en el movimiento general. Y lo más interesante: estos estados están separados de los demás por un claro intervalo energético, como un hueco en la escala musical.

El intervalo surge debido al efecto llamado repulsión caótica de niveles. En el caos, los niveles de energía se evitan entre sí, como los pasajeros en un vagón de metro medio vacío. Cuando en un punto se reúnen muchos estados "cero", empujan a los niveles vecinos, formando a su alrededor una región vacía. La anchura de esta región está directamente relacionada con el número de modos cero: cuantos más hay, más ancho es el intervalo. Los autores verificaron su idea en un modelo concreto: la llamada cadena Este-Oeste, donde las partículas solo pueden cambiar su estado si sus vecinos están "permitidos" de cierta manera. Todo encajó.

El valor práctico del descubrimiento es que este intervalo se puede registrar mediante espectroscopía de respuesta lineal, un método en el que el sistema se "empuja" ligeramente con un campo externo y se observa cómo responde. Si en el espectro hay un hueco en la energía cero, es una señal clara de la presencia de estados protegidos por simetría. Y esto significa que aparece una herramienta para buscar y estudiar fases exóticas similares en materiales reales o simuladores cuánticos.

Así, la música del caos, que normalmente suena como un ruido continuo, de repente adquiere una pausa, y en esa pausa se esconde todo un mundo de estados inmóviles pero importantes.