Vista artística de una gotita líquida cuántica formada mezclando dos gases de átomos de potasio ultrafríos
Vista artística de una gotita líquida cuántica formada mezclando dos gases de átomos de potasio ultrafríos - ICFO / Povarchik Studios Barcelona

Una cucharada de este líquido llenaría una piscina olímpica

Es cien millones de veces más diluido que el agua y un millón de veces menos denso que el aire

MadridActualizado:

El mundo cuántico es extraordinario. Lo más extraño puede pasar: que los gatos estén vivos y muertos al mismo tiempo, o que las cosas aparezcan y desaparezcan a voluntad o incluso viajen adelante y atrás en el tiempo. Porque ese mundo de lo infinítamente pequeño, el de las partículas, tiene sus propias reglas, leyes que muchas veces contradicen lo que ocurre en el mundo que conocemos, el que todos podemos tocar con la mano, el macroscópico.

Ahora, un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) en Barcelona ha demostrado la existencia de otra de esas extravagancias cuánticas, una extraña y nueva fase de la materia que, además, han conseguido fotografiar y grabar en vídeo. Se trata de un líquido cien millones de veces más diluido que el agua y un millón de veces menos denso que el aire. Los resultados aparecen publicados esta semana en la revista «Science».

«Teníamos una gran curiosidad científica. Si te dicen que algo es raro, lo quieres ver», admite Leticia Tarruell, una de las autoras del estudio y profesora del ICFO. La existencia de este líquido a temperaturas muy bajas había sido propuesta por Dimitry Petrov, un físico teórico ruso director de investigación del CNRS, el CSIC francés, hace un par de años, pero no ha sido hasta ahora que el equipo ha conseguido observarlo con una cámara algo más sensible que la que puede tener un móvil.

Siguiendo su «receta», los investigadores enfriaron un gas de átomos de potasio a -273,15º C, muy cerca del cero absoluto. Aunque a estas temperaturas los átomos se comportan como ondas y siguen las reglas de la mecánica cuántica, aún conservan la propiedad intrínseca de un gas: se expanden en ausencia de un contenedor. Por el contrario, cuando esos gases se mezclan y se atraen, los átomos forman gotas líquidas. Según los autores, en muchos aspectos, esas gotas son muy similares a las del agua, tienen su propio tamaño y forma, independientemente de dónde las pongan, pero son mucho más frías y tienen propiedades cuánticas.

El nuevo líquido «se comporta como tal: toma la forma del recipiente en el que se encuentre y su volumen no cambia al contrario que el gas, que se expande y ocupa todo el espacio que le dan», explica la investigadora. Pero al mismo tiempo, y aquí viene lo extraño, «es mucho más diluido, los átomos están muy separados entre sí. «Tanto que con la cantidad de agua de una cuchara sopera podríamos llenar una piscina olímpica», dice.

El hallazgo podría servir en un futuro para realizar mediciones más precisas de gravedad o aceleración, aunque los autores reconocen que todavía es pronto para darle tal utilidad. También podría emplearse para entender mejor algunas propiedades de otros sistemas, como estrellas de neutrones o materiales complejos.

El equipo del ICFO, de izquierda a derecha: Cesar R. Cabrera, Dr. Luca Tanzi, Leticia Tarruell, Julio Sanz, Dr. Bruno Naylor y Philip Thomas
El equipo del ICFO, de izquierda a derecha: Cesar R. Cabrera, Dr. Luca Tanzi, Leticia Tarruell, Julio Sanz, Dr. Bruno Naylor y Philip Thomas - ICFO