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Partículas diminutas imitan imanes: nuevo descubrimiento en física cuántica

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Un nuevo estudio revela una forma fascinante de hacer que partículas diminutas actúen como imanes, incluso sin fuerzas magnéticas. Este avance surge del estudio de partículas muy pequeñas que siguen reglas cuánticas, que difieren de las reglas cotidianas.

Investigadores de la Universidad de Tokio y RIKEN en Japón examinaron partículas especiales llamadas "bosones de núcleo duro" que saltan y interactúan en cadenas unidimensionales. Descubrieron que cuando estas partículas se mueven de cierta manera, comienzan a comportarse como imanes. Este movimiento, llamado "actividad", hace que las partículas se alineen entre sí, similar a cómo se alinean los átomos de hierro en un imán.

Lo sorprendente es que este comportamiento magnético aparece incluso si las partículas no quieren alinearse naturalmente. Los científicos demostraron que la energía del sistema es mayor para disposiciones de partículas aleatorias, pero se mantiene igual para disposiciones alineadas (magnéticas), haciendo que el estado alineado sea más estable. Esto es similar a cómo los pájaros en un grupo se mueven juntos para ahorrar energía y evitar depredadores.

Este descubrimiento es importante porque muestra una nueva forma en que el magnetismo puede aparecer en sistemas cuánticos. Podría ayudar a los científicos a entender más sobre cómo interactúan las partículas diminutas y dar lugar a nuevas tecnologías basadas en la mecánica cuántica. ¡Imagina pequeños imanes cuánticos que podrían usarse en computadoras súper rápidas o en nuevos tipos de sensores!

El trabajo de los investigadores abre emocionantes posibilidades para explorar cómo la actividad puede crear orden en sistemas cuánticos, lo que representa un avance en la comprensión del extraño y maravilloso mundo de la física cuántica.

American Physical Society, 2024; doi: 10.1103/PhysRevResearch.6.023096