¡El grafeno revela un secreto cuántico!

Durante muchos años, uno de los mayores enigmas de la física cuántica permaneció sin respuesta. ¿Pueden los electrones comportarse como un fluido perfecto y sin fricción, como lo describe la constante cuántica universal? Debido a las imperfecciones e impurezas de los materiales, esto ha sido extremadamente difícil de detectar.

Investigadores del Instituto Indio de Ciencias (IISc), en colaboración con el Instituto Nacional de Ciencias de los Materiales de Japón, han detectado este fluido cuántico de electrones en grafeno, un material de carbono monocapa. Sus resultados, publicados en Nature Physics, abren nuevas puertas al mundo cuántico y confirman que el grafeno es una plataforma ideal para explorar fenómenos cuánticos poco comunes. «Es asombroso cuántos secretos esconde una sola capa de grafeno, incluso después de 20 años», afirma el profesor Arindam Ghosh del IISc.

El equipo creó muestras de grafeno extremadamente puro y observó cómo conducía simultáneamente la electricidad y el calor. Sorprendentemente, encontraron la relación inversa: una mayor conductividad eléctrica implicaba una menor conductividad térmica. A bajas temperaturas, detectaron una desviación de la ley de más de 200 veces, lo que indica mecanismos separados para la transferencia de calor y carga. Ambos se basan en una constante universal: la conductividad cuántica.

Este fenómeno ocurre en el «punto de Dirac», donde el grafeno no es ni un metal ni un aislante. Allí, los electrones se mueven como un líquido, similar al agua, pero cien veces menos viscoso. Este estado, llamado líquido de Dirac, recuerda al plasma de quarks y gluones observado en el CERN.

El grafeno demuestra ser una plataforma rentable para simular la física y la astrofísica de altas energías. El líquido de Dirac también promete avances en sensores cuánticos para detectar señales extremadamente débiles. Esto podría ser muy útil en la práctica.