Un equipo dirigido por profesores del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Pittsburgh ha anunciado el descubrimiento de un nuevo estado electrónico de la materia.
La investigación, publicada en Science, se enfoca en mediciones en sistemas conductores unidimensionales donde se encuentran los electrones que viajan sin dispersarse en grupos de dos o más a la vez, en lugar de individualmente.
“Normalmente, los electrones en semiconductores o metales se mueven y se dispersan, y eventualmente se desvían en una dirección si aplicas un voltaje. Pero, en los conductores balísticos, los electrones se mueven más como autos en una carretera. La ventaja de esto es que no emiten calor y se puede usar de maneras muy diferentes a la electrónica ordinaria. Los investigadores, antes que nosotros, han logrado crear este tipo de conductor balístico”, explicó el coautor Jeremy Levy, profesor de Física de la materia condensada.
“El descubrimiento que hicimos muestra que cuando se puede hacer que los electrones se atraigan entre sí, pueden formar grupos de dos, tres, cuatro y cinco electrones que literalmente se comportan como nuevos tipos de partículas, nuevas formas de materia electrónica”.
Levy comparó el hallazgo con la forma en que los quarks se unen para formar neutrones y protones. Una pista importante para descubrir el nuevo asunto fue reconocer que estos conductores balísticos coincidían con una secuencia dentro del Triángulo de Pascal: en Matemáticas, una representación de los coeficientes binomiales ordenados en forma de triángulo.
“Si observa diferentes direcciones del Triángulo de Pascal, puede ver diferentes patrones de números y uno de los patrones era uno, tres, seis, 10, 15, 21. Esta es una secuencia que notamos en nuestros datos, por lo que se convirtió en una pista desafiante en cuanto a lo que realmente estaba sucediendo. El descubrimiento nos llevó un tiempo comprenderlo, pero fue porque inicialmente no nos dimos cuenta de que estábamos mirando partículas formadas por un electrón, dos electrones, tres electrones, etc. Si combinas todo esto junto obtienes la secuencia de 1,3,6,10”.
Levy, quien también es director del Instituto Cuántico de Pittsburgh, señaló que las nuevas partículas presentan propiedades relacionadas con el entrelazamiento cuántico, que potencialmente pueden usarse para la computación cuántica y la redistribución cuántica. Dijo que el descubrimiento es un avance emocionante hacia la próxima etapa de la física cuántica.
“Esta investigación se enmarca en un esfuerzo mayor aquí en Pittsburgh para desarrollar nuevas ciencias y tecnologías relacionadas con la segunda revolución cuántica”, dijo.
