Una película delgada de niquelato de neodimio de quince nanómetros de espesor descansa sobre un sustrato de galato de neodimio. Por debajo de los ciento ochenta kelvin se comporta como un aislante: los electrones están encerrados en sus celdas atómicas y no pueden moverse con libertad. Pero si se la golpea con un pulso láser de treinta femtosegundos de duración, es decir, en treinta millonésimas de milmillonésima de segundo, la película empieza a conducir la corriente como un metal. Y, sin embargo, la red cristalina, o sea, el orden en que los átomos se disponen en el espacio, no alcanza a reestructurarse.

Normalmente, la transición de aislante a metal en estos materiales va acompañada de un cambio en la simetría del cristal. A baja temperatura, los átomos se acomodan en un patrón llamado monoclínico: se parece a un muro de ladrillos donde los ladrillos están ligeramente inclinados. Al calentar por encima de los ciento ochenta kelvin, la red adopta una forma ortorrómbica más regular, como si los ladrillos se hubieran alineado en ángulos rectos. Se creía que la conductividad y la simetría cambiaban juntas, como las dos ruedas de un mismo carro.

Para verlo, los científicos midieron dos parámetros a la vez. El primero es la reflexión de la luz en la película: cae cuando el material se vuelve metal. El segundo es la generación de segundo armónico, esto es, la duplicación de la frecuencia de la luz al reflejarse. Esta señal es muy sensible a lo simétricamente que están dispuestos los átomos en la superficie. Resultó que la reflexión cambia en 45 femtosegundos, mientras que la simetría lo hace mucho más despacio. Incluso después de 225 femtosegundos, la red no alcanza a reestructurarse por completo.

Con un pulso láser débil, de una densidad de energía de 0.64 milijulios por centímetro cuadrado, la reflexión alcanza el nivel del metal y la señal de segundo armónico se recupera casi por completo. Esto significa que la película conduce la corriente, pero su red cristalina siguió siendo monoclínica. Un estado así no se había observado antes: un metal con la simetría «equivocada» de un aislante.

Para restablecer por completo la simetría ortorrómbica de alta temperatura hace falta un pulso mucho más potente: 2.3 milijulios por centímetro cuadrado. Solo entonces la red se «endereza». Resulta que para pasar a metal basta un empujoncito, mientras que para reordenar el patrón atómico se necesita un impulso varias veces mayor.

Este hallazgo cambia la idea de cómo se relacionan la conductividad y la simetría en los óxidos complejos. Antes se pensaba que la ruptura de la simetría era un candado que dejaba encerrados a los electrones. Ahora queda claro que se puede abrir el candado sin cambiar la forma de la puerta. El estado metálico puede existir dentro de una red monoclínica, lo que significa que la simetría no es una condición obligatoria para el aislante.

También hay una utilidad práctica. Si un material puede conmutarse al estado conductor con luz, sin esperar a que se reestructure la red, esa conmutación es más rápida y exige menos energía. Esto puede ser útil en dispositivos que necesitan un control ultrarrápido de la corriente, por ejemplo, en los interruptores ópticos del futuro.