Material cuántico a temperatura ambiente creado a partir de átomos de oro

Científicos han creado el primer material cuántico que opera a temperatura ambiente, utilizando átomos de oro para formar una estructura que filtra la luz según sus propiedades cuánticas. El material, llamado metacristal plasmónico de estadística cuántica, fue desarrollado por un equipo de la Universidad de Cambridge y reportado en la revista Nature. Este avance podría conducir a tecnologías cuánticas prácticas que no requieran costosos sistemas de enfriamiento.

El material afecta la luz de manera similar a como los semiconductores controlan los electrones, clasificando los fotones según su estadística cuántica. Esto significa que puede distinguir entre diferentes tipos de luz cuántica, como fotones individuales y pares de fotones. El logro es significativo porque los materiales cuánticos anteriores solo funcionaban a temperaturas extremadamente bajas, limitando sus aplicaciones en el mundo real.

Los investigadores construyeron el metacristal organizando nanopartículas de oro en una red precisa. Cuando la luz incide en la estructura, interactúa con plasmones—oscilaciones colectivas de electrones—para producir efectos cuánticos a temperatura ambiente. El equipo demostró que el material puede filtrar la luz según si está agrupada o antiagrupada, una propiedad cuántica clave.

Este desarrollo abre la puerta a dispositivos cuánticos como sensores, sistemas de comunicación y computadoras que puedan operar en entornos cotidianos. Los próximos pasos implican refinar el material y explorar su uso en circuitos cuánticos prácticos. Los investigadores creen que este enfoque podría extenderse a otros metales y estructuras, potencialmente dando lugar a una nueva clase de materiales cuánticos a temperatura ambiente.