No laboratório da Universidade de Innsbruck, átomos de césio, resfriados a alguns bilionésimos de grau acima do zero absoluto, formaram subitamente estados ligados incomuns — as cordas de Bethe. Esses aglomerados quânticos, previstos por Hans Bethe ainda em 1931, existiram por quase um século apenas no papel e em observações indiretas em materiais magnéticos.
Os cientistas, liderados por Hanns-Christoph Nägerl, dividiram a nuvem de átomos em milhares de tubos unidimensionais estreitos. Dentro de cada tubo, os átomos podiam se mover apenas ao longo de uma única linha. Em seguida, os pesquisadores alteraram gradualmente a interação entre os átomos — de repulsiva para atrativa. Em vez do colapso esperado do gás, surgiram grupos ligados de partículas de tamanhos diferentes, incluindo aglomerados de seis ou mais átomos.
Ao contrário das moléculas comuns, em que as partículas são mantidas por ligações químicas, as cordas de Bethe surgem exclusivamente de interações quânticas e existem apenas em uma dimensão. Sua estabilidade foi verificada de duas maneiras: nos tubos unidimensionais, os aglomerados se mantinham mesmo em colisões, e, ao se remover a restrição e se expandir no espaço tridimensional, eles se desintegravam, liberando energia de ligação.
As medições da energia de ligação, da distribuição de momentos e do contato de Tan confirmaram a presença de cordas grandes. Os resultados coincidiram com precisão com as previsões da hidrodinâmica generalizada. O experimento mostrou que, em um meio controlado de gás ultrafrio, é possível criar e estudar estados quânticos complexos, inacessíveis em outros sistemas.
A descoberta abre caminho para a investigação da coerência quântica, da dinâmica não linear e da termalização em sistemas unidimensionais fortemente interagentes. Agora os físicos poderão manipular esses estados, fazê-los colidir e verificar sua estabilidade em condições de laboratório.
