El desorden engendra vórtices magnéticos ✛

Original: "Imaging and characterization of spontaneous vortices in a proximity-induced superconductor"
arXiv:2607.14697 · 2026-07-16 · CC BY 4.0 · 2 min
Científicos observaron por primera vez cómo, en una mezcla de granos superconductores y normales, al enfriarse surgen por sí solos enredados vórtices magnéticos.

Imagina una ciudad donde cada barrio tiene su propia central eléctrica independiente, y la corriente en los cables oscila a su propio ritmo. Cuando esos barrios se conectan de repente, surge el caos: las corrientes empiezan a interactuar y en la red aparecen bucles cerrados y remolinos. Algo parecido ocurre en el interior de un nuevo material: diminutas partículas superconductoras esparcidas en un aislante. Al enfriarse hasta temperaturas muy bajas, cada partícula transita al estado de superconductividad —un fenómeno descubierto en el siglo pasado y explicado por John Bardeen, en el que la electricidad fluye sin pérdidas—, pero manteniendo su propia «afinación» cuántica.

El cuanto de flujo magnético —la porción de magnetismo transportada por uno de estos vórtices— es increíblemente pequeño. Para igualar el campo de un imán común, se necesitarían decenas de millones de estos cuantos concentrados en una minúscula región.

Con ayuda de un microscopio ultrasensible que emplea interferencia (superposición de ondas) y permite realizar mediciones cuánticas del campo magnético, los científicos observaron esos vórtices no deseados. Resultó que, sin un imán externo, no son redondos como de costumbre, sino alargados y enredados: su forma reproduce el caprichoso patrón de caminos conductores en el material. Las simulaciones numéricas confirmaron que las corrientes serpentean por canales aleatorios, conectando las «islas» superconductoras aisladas.

Curiosamente, estos vórtices aparecían incluso con un enfriamiento muy lento, aunque antes se creía que para «congelar» tales imperfecciones hacía falta literalmente un salto instantáneo de temperatura.

Patrones de vórtices similares se encuentran en otros estados exóticos de la materia, como el condensado de Bose-Einstein, donde los átomos se comportan como una sola onda. Y la idea de los defectos topológicos proviene de la cosmología: algo parecido, pero a escala gigantesca, pudo ocurrir justo después del Big Bang, cuando el espacio se expandía violentamente y en el tejido del Universo nacían «cuerdas» —finos hilos de energía colosal—. Así, el experimento con un diminuto compuesto se convierte en una especie de máquina del tiempo que ayuda a entender cómo surgía el orden a partir del caos en los albores de la creación.

El cuanto de flujo magnético que transporta un solo vórtice es decenas de millones de veces más débil que el campo terrestre. Haría falta todo un ejército de tales vórtices para mover la aguja de una brújula.

La idea de las cuerdas cósmicas ha aparecido en la ciencia ficción; por ejemplo, en la serie «Star Trek» podían curvar el espacio y servir como portales.

\Phi_0 = \frac{h}{2e}
Porción mínima de campo magnético que transporta cada vórtice: h es la constante de Planck, e es la carga del electrón.
Científicos
Wolfgang PauliLeo EsakiFelix BlochSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinJohn Bardeen
Conceptos
vórtice magnético vórtice superfluido vorticidad vórtices cuánticos anclaje de flujo formación de patrones topológicos Ruptura espontánea de la simetría cuantización del flujo obstáculo superconductividad topológica turbulencia transición de fase superconductora autoorganización estocástica efecto de micrómetro en superconductividad fractal cristalización superfluidez orden y desorden cuántico superfluidez de estrellas de neutrones material poroso