Físicos prueban la existencia de los anyones, un tercer tipo de partículas en el universo

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Físicos prueban la existencia de los anyones, un tercer tipo de partículas en el universo

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Este fue un año crucial para los anyones. Después de décadas de exploración, este año, los físicos finalmente encontraron evidencia de la existencia de estas cuasipartículas.

La confirmación llegó de la mano de dos estudios. El primero fue publicado en la revista Science en abril y el segundo Nature en septiembre de este año.

Anyón

El Modelo Estándar de física de partículas teoriza que hay dos tipos de partículas fundamentales: bosones y fermiones. Además, este modelo describe la física en tres dimensiones con partículas en sus niveles de energía más altos. Eso deja cierto margen de maniobra para la existencia de otros tipos de cuasipartículas que existen solo en dos dimensiones.

Una de esas cuasipartículas bidimensionales propuestas es el anyon, que no es ni fermión ni bosón. La teoría ha sugerido que su carga puede ser menor que la de un electrón, lo que los convierte en la cuasipartícula cargada más pequeña que se haya propuesto.

Por otro lado, los anyones se comportan de manera diferente a los fermiones o bosones. Por ejemplo, si un fermión orbita a otro fermión, su estado cuántico permanece sin cambios. Lo mismo ocurre con un bosón.

En cambio, los anyones interactúan de forma diferente. Si uno se mueve alrededor de otro, su estado cuántico colectivo cambia. Puede que sean necesarias tres o incluso cinco o más revoluciones antes de que los anyones vuelvan a su estado original. Esta capacidad de “guardar recuerdos” los hace especialmente atractivos para la computación cuántica.

La confirmación

En el primer estudio, el equipo envió un gas de electrones a través de un colisionador de partículas para detectar comportamientos extraños. Según Frank Wilczek, el físico que predijo la existencia de los anyones, este es el artículo al cual se le atribuye su descubrimiento.

“Es un trabajo magnífico que hace florecer el campo”, expresó Wilczek.

Es importante mencionar que los anyones no son partículas elementales ordinarias; los científicos nunca podrán aislar uno del sistema donde se forma. Esto se debe a que son cuasipartículas; es decir, tienen propiedades medibles, pero solo son observables como resultado del comportamiento colectivo de otras partículas convencionales.

Wilczek señala que los anyones representan un “reino” completo que contiene muchos comportamientos exóticos que pueden explorarse y aprovecharse en el futuro. Uno de estos caminos, como se mencionó anteriormente, es la computación cuántica.

Actualmente, las tecnologías de computación cuántica dependen de estados cuánticos que son propensos a errores. Con el uso de anyones, podríamos tener una forma más sólida de almacenar información.

Estos estudios son solo el comienzo, dice Wilczek. Mirando hacia el futuro, ve a los anyones como una herramienta para encontrar estados exóticos de la materia que para algunos, por ahora, siguen siendo ideas locas en las teorías de los físicos.

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