Simulación cuántica utilizada para resolver misterios de la superconductividad de alta temperatura
HEFEI – Un equipo de científicos chinos ha aprovechado las capacidades de la simulación cuántica para investigar los misterios de la superconductividad de alta temperatura, asegurando avances en dos tecnologías de vanguardia a la vez.
Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) han construido un simulador cuántico atómico ultrafrío para abordar un modelo típico que describe el comportamiento de los materiales en superconductividad a alta temperatura.
La complejidad de resolver este modelo, también conocido como fermiónico de Hubbard, es tan profunda que ni siquiera las supercomputadoras más formidables pueden simularlo de manera eficiente.
El trabajo del equipo superó las capacidades computacionales de cualquier computadora clásica, demostrando así la supremacía cuántica en la resolución de cuestiones científicas cruciales.
El simulador cuántico, que utiliza partículas ultrafrías atrapadas en redes ópticas, observó por primera vez en el modelo pruebas sólidas de una transición de fase antiferromagnética, según el estudio publicado el miércoles en la revista Nature.
La transición de fase antiferromagnética es un fenómeno en el que, cuando la temperatura del sistema cae por debajo de un umbral crítico, los espines de los electrones dentro del material cambian de un estado de desorden a un patrón estructurado y alterno.
Un simulador cuántico que valide esta transición de fase es el primer paso para desarrollar uno más avanzado, capaz de resolver el modelo.
La superconductividad es un estado fascinante en el que ciertos materiales exhiben resistencia eléctrica cero cuando se enfrían por debajo de una cierta temperatura crítica, y los superconductores de alta temperatura son una clase de materiales que exhiben superconductividad a temperaturas significativamente más altas que los superconductores convencionales.
El descubrimiento de superconductores de alta temperatura podría abrir nuevas posibilidades para una variedad de aplicaciones prácticas, incluido el almacenamiento de energía, la transmisión de energía y nuevos modos de transporte.
El resultado es «un tour de force experimental» que «marca un importante paso adelante para el campo» y «podría convertirse en un hito notable para la ciencia y la tecnología modernas y en un avance importante», comentó el crítico del artículo.
