Un equipo de científicos de la Universidad de California, Irvine (UC Irvine) ha descubierto experimentalmente un nuevo estado de materia cuántica, previamente solo predicho teóricamente. Este avance, publicado en Physical Review Letters, podría ser fundamental para la próxima generación de tecnologías, abriendo la puerta a computadoras que operen de manera fiable con bajo consumo de energía, incluso en el hostil entorno de radiación del espacio exterior.
El nuevo estado de la materia, análogo a cómo el agua puede existir como líquido, sólido o gas, fue observado en un material denominado pentatellururo de hafnio. Los investigadores sometieron este material a campos magnéticos extremos, alcanzando hasta 70 teslas, una intensidad aproximadamente 700 veces superior a la de un imán de nevera. Bajo esta intensa presión, las propiedades del material cambiaron drásticamente, marcando una transición hacia una fase completamente inédita. En esta nueva fase, los electrones y sus contrapartes positivas, los huecos, se asocian para formar pares conocidos como excitones. Lo que hace a esta fase aún más singular es que los electrones y los huecos giran en la misma dirección, un comportamiento nunca antes observado. Este líquido de excitones actúa como materia coherente, similar a un superfluido, pero a la escala de partículas cuánticas.
Este descubrimiento presenta considerables perspectivas tecnológicas, especialmente en el campo de la espintrónica, que busca utilizar el espín del electrón en lugar de su carga para transportar información. Esto podría conducir al desarrollo de dispositivos más rápidos, compactos y significativamente más eficientes energéticamente que los circuitos electrónicos actuales. Aún más revolucionario, este nuevo estado parece ser insensible a la radiación, un problema importante en el espacio. La radiación cósmica puede dañar gravemente los componentes electrónicos tradicionales. Este material podría soportarla sin debilitarse, permitiendo el desarrollo de computadoras autónomas y duraderas para las misiones espaciales más ambiciosas, incluyendo aquellas dirigidas a Marte y más allá.
La investigación se basa en predicciones teóricas que datan de mediados de la década de 1960. El pentatellururo de hafnio (HfTe5) se ha convertido en el foco de estudios por su comportamiento anómalo, y la aplicación de campos magnéticos intensos ha sido clave para revelar esta nueva fase. Este avance es particularmente relevante en un momento en que la exploración espacial se intensifica, con empresas como SpaceX planificando viajes tripulados a Marte. La necesidad de tecnología robusta y resistente a la radiación es primordial para el éxito de estas misiones. Si bien la observación de este nuevo estado de la materia se produce bajo condiciones extremas difíciles de reproducir a gran escala, representa un paso inicial crucial. La investigación en materiales exóticos sigue siendo un terreno fértil para futuras revoluciones, no solo en la computación, sino también en la energía, las comunicaciones y la exploración espacial. Este tipo de descubrimientos subraya cómo la comprensión fundamental de la materia puede conducir a innovaciones tecnológicas que transformen nuestra relación con el universo.