Un efecto fundamental de anomalía cuántica ha sido verificado en un cristal, algo que anteriormente se pensaba que sólo era observable en el universo profundo.

Para sorpresa del equipo de físicos, científicos de materiales y teóricos de cuerdas involucrados en el hallazgo, dicho efecto también existe en la Tierra en las propiedades de la física del estado sólido, en las que se basa gran parte de la industria de la computación, y que abarca desde pequeños transistores a los centros de datos de la nube.

El efecto de esta anomalía gravitacional ha sido observado en un nuevo tipo de materiales, los llamados semimetales Weyl, similares al grafeno 3-D, lo que permite aprovecharla para trabajar en fenómenos cotidianos, tales como la creación de la corriente eléctrica.

En estos materiales exóticos, los electrones se comportan efectivamente de la misma manera que las partículas elementales estudiadas en aceleradores de alta energía. Estas partículas tienen la extraña propiedad de que no pueden estar en reposo, tienen que moverse con una velocidad constante en todo momento. También tienen otra propiedad llamada espin. Es como un imán minúsculo unido a las partículas y vienen en dos especies. El giro puede apuntar en la dirección del movimiento o en la dirección opuesta.

«Por primera vez, hemos observado experimentalmente esta anomalía cuántica fundamental en la Tierra, que es extremadamente importante para nuestra comprensión del universo», dijo Johannes Gooth, científico de IBM Research y autor principal del artículo, publicado en Nature.

«Ahora podemos construir nuevos dispositivos de estado sólido basados en esta anomalía que nunca se han considerado antes para potencialmente eludir algunos de los problemas inherentes a los dispositivos electrónicos clásicos, como los transistores».

Nuevos cálculos, utilizando en parte los métodos de la teoría de cuerdas, mostraron que esta anomalía gravitacional también es responsable de producir una corriente si el material se calienta al mismo tiempo que se aplica un campo magnético.

«Este es un descubrimiento increíblemente emocionante, podemos concluir claramente que la misma ruptura de simetría se puede observar en cualquier sistema físico, ya sea que ocurriera en el comienzo del universo o que esté ocurriendo hoy, justo aquí en la Tierra», dijo en un comunicado Karl Landsteiner, teórico de cuerdas en el Instituto de Física Teórica UAM/CSIC y coautor del artículo.

Los científicos de IBM predicen que este descubrimiento abrirá una serie de nuevos desarrollos alrededor de sensores, interruptores y enfriadores termoeléctricos o dispositivos de recolección de energía, para un mejor consumo de energía.

Fuente: Europa Press