Átomos fríos dibujan un patrón con simetría prohibida ✛ ✎ ✦
En un estado especial — el condensado de Bose-Einstein — los átomos pierden su individualidad y se mueven como una sola onda. Lo predijeron Satyendra Nath Bose y Albert Einstein. En ese entorno puede nacer un cuasicristal: un patrón donde la simetría estricta no requiere repetición, como un mosaico infinito que nunca se repite.
Para crearlo, se toma una nube de átomos de disprosio — diminutos imanes (interacción dipolar). A través de ella se pasa un rayo láser reflejado en un espejo, creando retroalimentación óptica (óptica cuántica e interferencia). Surgen dos influencias competitivas: la magnética y la lumínica. Se superponen como dos plantillas con diferente paso, obligando a los átomos a alinearse en un patrón con simetría de orden 12. Estas ondas de excitación fueron predichas en los años 40 por Lev Landau. El cálculo de la estructura fue posible gracias a simulación numérica y al tener en cuenta fluctuaciones cuánticas.
El método obtenido es una plataforma controlable para estudiar la termodinámica cuántica de sistemas similares. Cambiando la fuerza del magnetismo de los átomos o los parámetros de iluminación, se pueden obtener patrones con otra simetría, por ejemplo, estrellas de diez puntas.
Los cristales ordinarios solo pueden tener ejes de simetría de orden 1, 2, 3, 4 y 6: la simetría de doce rayos está matemáticamente prohibida en una red periódica.
Los escritores de ciencia ficción describieron una «armadura cuasicristalina» en la novela «Quark»: ahora los científicos crean sus prototipos en condiciones de laboratorio.