• Los científicos han hecho un descubrimiento que podría ayudar a descubrir el misterio microscópico de la superconductividad de alta temperatura.
• El artículo publicado en Naturaleza podría ayudar a resolver los problemas energéticos del mundo
• Una nueva observación experimental cuantifica el emparejamiento de pseudoespacios en una nube fuertemente atractiva de átomos de litio fermiónicos

Avance en superconductividad de alta temperatura

Un equipo internacional de científicos ha realizado un nuevo descubrimiento que podría ayudar a descubrir el misterio microscópico de la superconductividad de alta temperatura y resolver los problemas energéticos del mundo.

En un artículo publicado en la revista NaturalezaEl profesor asociado de la Universidad Tecnológica de Swinburne, Hui Hu, ha colaborado con investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) en una nueva observación experimental que cuantifica el emparejamiento de pseudogap en una nube de interacción fuertemente atractiva de átomos de litio fermiónicos.

Superfluidez cuántica y eficiencia energética

Confirma el emparejamiento de muchas partículas de fermiones antes de que alcancen una temperatura crítica y exhiban una notable superfluidez cuántica, en lugar de solo dos partículas.

Los materiales superconductores de alta temperatura tienen la posibilidad de mejorar significativamente la eficiencia energética, proporcionar computadoras más rápidas, habilitar nuevos dispositivos de almacenamiento de memoria y habilitar sensores ultrasensibles.

«La superfluidez y la superconductividad cuánticas son los fenómenos más intrigantes de la física cuántica», afirma el profesor asociado Hu, el único investigador australiano que participa en el estudio.

Desentrañando el misterio de Pseudogap

«A pesar de los enormes esfuerzos realizados durante las últimas cuatro décadas, el origen de la superconductividad de alta temperatura, en particular la aparición de una brecha de energía en el estado normal antes de la superconducción, sigue siendo difícil de alcanzar».

«El objetivo central de nuestro trabajo fue emular un modelo simple de libro de texto para examinar una de las dos interpretaciones principales de la pseudobrecha (la brecha de energía no superconductora) utilizando un sistema de átomos ultrafríos», explica el profesor asociado Hu.

En 2010 se intentó investigar el emparejamiento de pseudogap con átomos ultrafríos, pero no tuvo éxito. Este nuevo experimento internacional utilizó métodos de última generación para preparar nubes de Fermi homogéneas y eliminar colisiones interatómicas no deseadas, con un control del campo magnético ultraestable a niveles sin precedentes.

“Estos nuevos avances técnicos llevan a la observación de una pseudobrecha. Sin la necesidad de invocar teorías microscópicas específicas para ajustarse a los datos experimentales, encontramos supresión del peso espectral cerca de la superficie de Fermi en el estado normal”.

El profesor asociado Hu está entusiasmado con sus contribuciones a este estudio histórico.

«Este descubrimiento, sin duda, tendrá implicaciones de gran alcance para el estudio futuro de los sistemas Fermi que interactúan fuertemente y podría conducir a posibles aplicaciones en futuras tecnologías cuánticas».

Para obtener más información sobre este estudio, consulte Descubriendo los misterios de la superconductividad cuántica con fermiones ultrafríos.

Referencia: “Observación y cuantificación de pseudogap en gases unitarios de Fermi” por Xi Li, Shuai Wang, Xiang Luo, Yu-Yang Zhou, Ke Xie, Hong-Chi Shen, Yu-Zhao Nie, Qijin Chen, Hui Hu, Yu-Ao Chen, Xing-Can Yao y Jian-Wei Pan, 7 de febrero de 2024, Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-023-06964-y