Confirman la existencia de supersólidos, un estado dual de la materia

El concepto de un supersólido fusiona dos propiedades que, en la experiencia cotidiana, resultan incompatibles: la rigidez de un sólido con la capacidad de fluir de un líquido. Específicamente, estos sistemas cuánticos presentan un patrón espacial ordenado, similar al de un cristal, mientras que una fracción de sus átomos puede desplazarse sin la viscosidad característica de un superfluido.

Este concepto, explorado teóricamente desde la década de 1970 por físicos como Anthony Leggett, se ha manifestado experimentalmente en condiciones extremas. Durante décadas, el helio-4 fue el principal candidato para la observación de supersolidez. En 2004, las observaciones de E. Kim y M. H. W. Chan en la Universidad Estatal de Pensilvania sugirieron un comportamiento superfluido dentro del helio sólido, aunque posteriormente surgieron dudas sobre si estas señales se debían a defectos del cristal u otras explicaciones, según detalla un análisis publicado en The Conversation España.

La evidencia más clara y robusta llegó en 2019, no del helio, sino de experimentos con gases cuánticos ultrafríos. Utilizando láseres y campos magnéticos para atrapar y enfriar átomos hasta casi detenerlos, varios laboratorios lograron observar cómo gases dipolares, compuestos por átomos que actúan como pequeños imanes, se organizaban espontáneamente en hileras de gotitas ordenadas. Al mismo tiempo, el conjunto de estas gotitas conservaba la capacidad de comportarse como un fluido cuántico. La observación de sus oscilaciones colectivas confirmó que estas estructuras no eran meras gotitas independientes, sino componentes interconectados de un estado supersólido unificado.

La existencia de los supersólidos redefine las categorías clásicas de la materia (sólido, líquido, gas), mostrando que en el ámbito cuántico una fase puede combinar atributos que a escala macroscópica son excluyentes. El estudio de estos estados intermedios no solo amplía la comprensión fundamental de la materia, sino que también ofrece vías para investigar otros estados cuánticos, como ciertos superconductores no convencionales y fenómenos en entornos extremos, tales como la corteza de las estrellas de neutrones. Este avance abre una nueva frontera en la física.