En el laboratorio de la Universidad de Columbia, las moléculas de sodio y cesio, a temperaturas de milmillonésimas de grado por encima del cero absoluto, dejaron de repente de desaparecer en fracciones de segundo. Los científicos dirigidos por Sebastián Villa lograron que su tiempo de vida aumentara más de mil veces, hasta un segundo entero y más. No se trata solo de un récord técnico, sino de un cambio fundamental en la física cuántica.
Las moléculas ultrafrías ordinarias colisionan y reaccionan rápidamente, transformándose en otras sustancias. Para evitarlo, los investigadores aplicaron una «manta» de microondas: dos campos de microondas crean alrededor de cada molécula una capa protectora que las repele entre sí a corta distancia. Como resultado, la muestra permanece estable y la temperatura desciende hasta 36 nanokelvins, apenas unos pocos nanokelvins por encima del punto en el que las moléculas deberían formar un condensado de Bose-Einstein.
Esta estabilidad da acceso a regímenes en los que los efectos cuánticos se manifiestan con especial claridad. Las moléculas poseen un fuerte momento dipolar, por lo que sus interacciones actúan a grandes distancias y pueden ajustarse con precisión. Esto permite modelar materiales cuánticos complejos que no pueden crearse por otros medios, desde superconductores hasta nuevas fases de la materia.
En la vida cotidiana esto suena abstracto, pero precisamente plataformas así constituyen la base de los futuros simuladores y sensores cuánticos. Ayudarán a comprender cómo surgen los estados cuánticos colectivos en sustancias reales y, posiblemente, conduzcan a nuevos materiales con propiedades inusuales, desde superconductores a temperatura ambiente hasta computadoras cuánticas de nueva generación.
Ahora que las moléculas viven el tiempo suficiente, los experimentadores pueden observar su autoorganización en gotas e incluso en estructuras similares a cristales. El siguiente paso es formar por completo un condensado molecular y estudiar sus propiedades en un régimen de interacción fuerte. Cada nueva medición nos acerca a la comprensión del mundo cuántico, donde las reglas habituales dejan de funcionar.
