
Un estado cuántico macroscópico donde las partículas forman un objeto coherente y autoligado sin superficie.Una gota cuántica es un estado de la materia autoligado, similar a un líquido, formado por un gas diluido de átomos ultrafríos, mantenido unido por fluctuaciones cuánticas en lugar de por tensión superficial o confinamiento externo. A diferencia de una gota líquida normal, que existe debido a fuerzas intermoleculares, una gota cuántica surge del delicado equilibrio entre interacciones atractivas de campo medio y correcciones cuánticas repulsivas. Estas gotas contienen de miles a millones de átomos y se comportan como un único objeto cuántico coherente, aunque son de tamaño macroscópico, visibles bajo un microscopio.
Las gotas cuánticas fueron predichas teóricamente por primera vez en la década de 1970 para el helio, pero en gases atómicos ultrafríos fueron propuestas en 2014 por Dmitry Petrov y colaboradores. Se observaron experimentalmente por primera vez en 2016 en gases dipolares de disprosio y erbio, y posteriormente en mezclas de átomos bosónicos.
En un condensado de Bose-Einstein, los átomos pueden atraerse entre sí mediante ajuste magnético u óptico (resonancia de Feshbach). Si la atracción es demasiado fuerte, el gas colapsa; si es demasiado débil, se expande. Las gotas cuánticas emergen cuando la energía atractiva de campo medio se cancela casi exactamente con la energía repulsiva de las fluctuaciones cuánticas (la corrección de Lee-Huang-Yang). Este equilibrio crea un estado estable y autoligado con una densidad fija, independiente del número de átomos. La superficie de la gota no es un límite nítido sino una transición suave, y puede existir sin ningún confinamiento externo.
Las gotas cuánticas se estudian como plataforma para la simulación cuántica, especialmente para explorar fases supersólidas y para construir circuitos atomtrónicos donde ondas de materia coherentes fluyen sin disipación.
Las gotas cuánticas pueden ser tan diluidas que su densidad es aproximadamente mil millones de veces menor que la del aire, y sin embargo permanecen autoligadas en el espacio libre sin necesidad de contenedor.



