Hallazgo histórico en física cuántica: identifican partículas inéditas que podrían cambiar la tecnología del futuro
Ciencia
Por: Carolina De La Torre - 08/08/2025
Por: Carolina De La Torre - 08/08/2025
El mundo de la física cuántica es, por definición, extraño. En esa escala microscópica, las reglas cambian. Las partículas se comportan como ondas, pueden estar en dos lugares al mismo tiempo o parecer conectadas a distancia. Pero incluso dentro de ese universo complejo, lo que acaba de ocurrir es un hito inesperado.
Un equipo liderado por los científicos Naiyuan Zhang, Ron Nguyen y Navketan Batra, de la Universidad de Brown (Estados Unidos), publicó recientemente en la revista Nature un estudio que documenta el descubrimiento experimental de una nueva clase de partículas cuánticas: los excitones fraccionarios.
Primero, vale la pena entender qué es un excitón. En términos simples, se forma cuando un electrón —una partícula cargada negativamente— es excitado (es decir, gana energía) y deja un “hueco” detrás de él en su órbita. Ese hueco actúa como si tuviera carga positiva, y ambos (electrón y hueco) se atraen formando una pareja unida.
Lo que descubrió este equipo va más allá: estos excitones “fraccionarios” no presentan carga neta. Es decir, aunque están formados por componentes cargados, el sistema combinado no responde a campos eléctricos como lo haría una partícula convencional. Esto los hace únicos dentro del catálogo de partículas cuánticas.
Y no es solo una rareza curiosa. Su comportamiento podría abrir nuevas posibilidades en el diseño de tecnologías cuánticas avanzadas.
El hallazgo no fue casual. El experimento se realizó en condiciones cuánticas extremas: materiales ultradelgados como el grafeno, campos magnéticos intensos y temperaturas cercanas al cero absoluto. En ese entorno, los investigadores observaron que el comportamiento de ciertos electrones excitados no coincidía con ninguna partícula registrada hasta ahora.
Ni siquiera los modelos actuales, ni las predicciones asistidas por inteligencia artificial, anticipaban este tipo de excitón. Por eso, muchos lo consideraban imposible. Pero el experimento demostró lo contrario: ahí estaban, comportándose como partículas nuevas y desafiando las clasificaciones existentes.
Porque se trata de la primera vez que se registran excitones fraccionarios de forma experimental. Y eso tiene implicaciones profundas. Por un lado, obliga a revisar ciertos supuestos de la física cuántica tradicional. Por otro, podría tener aplicaciones prácticas en uno de los campos más prometedores del siglo XXI: la computación cuántica.
Capítulo 10. Orbitales.
— Crespo (@QuantumFracture) July 23, 2025
Si piensas que los electrones trazan circulitos en el átomo estás equivocado. pic.twitter.com/nMmseBlGFg
Los excitones fraccionarios, al no tener carga neta y al comportarse de manera tan estable en entornos extremos, podrían servir como una base más robusta para almacenar y manipular información cuántica. En otras palabras, podríamos estar frente a un nuevo tipo de “bit cuántico” (o qubit), más resistente a las perturbaciones y capaz de mejorar el rendimiento de las futuras computadoras cuánticas.
Lo interesante es que este hallazgo no proviene de un laboratorio con décadas de historia, sino de un equipo joven, en una universidad que se está posicionando como uno de los nuevos referentes en física experimental. El descubrimiento de los excitones fraccionarios no solo amplía nuestro entendimiento del universo subatómico: abre una nueva línea de investigación que apenas empieza a explorarse.
Puede que aún estemos lejos de ver aplicaciones prácticas inmediatas, pero como ha ocurrido muchas veces en la historia de la ciencia, todo empieza con una pregunta, una curiosidad, una partícula que no se comporta como debería. Y de ahí, se construyen las revoluciones.
