Qué son las “partículas inmortales” que reviven a nivel cuántico (y cómo podrían revolucionar la computación)

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Image caption A nivel cuántico algunas partículas pueden "renacer".

"Todo tiene su final, nada dura para siempre", dice un clásico de la salsa que canta el puertorriqueño Héctor Lavoe. "Tenemos que recordar que no existe eternidad…".

En el mundo que vemos a diario la muerte es una sentencia inevitable, pero, a nivel cuántico, un grupo de partículas se rebelan contra el destino y parecen lograr la vida eterna.

Al menos eso es lo que asegura un estudio reciente de científicos de la Universidad Técnica de Múnich (TUM), en Alemania.

A escala subatómica, las leyes que rigen a los seres y objetos que podemos ver a simple vista se comportan de manera distinta y hacen posible que ocurran fenómenos que normalmente nos parecerían inconcebibles.

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Image caption Las cuasipartículas interactúan y se comportan como si fueran una sola.

En su experimento, los físicos teóricos concluyeron que, bajo ciertas condiciones, un tipo de partículas, llamadas "cuasipartículas", cuando están a punto de descomponerse son capaces de reorganizarse y "renacer" en un ciclo que puede repetirse de manera infinita. Por eso las llamaron "partículas inmortales".

"Hasta ahora, se asumía que las cuasipartículas que interactúan en sistemas cuánticos decaían después de cierto tiempo", dijo en un comunicado el físico Frank Pollman, profesor en la TUM.

"Ahora sabemos que ocurre lo contrario: las interacciones fuertes pueden incluso detener el deterioro por completo".

Como un Fénix que renace de las cenizas

El concepto de cuasipartículas fue acuñado por el físico soviético ganador del premio Nobel Lev Davidovich Landau.

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Image caption Las cuasipartículas renacen de entre sus restos, como un ave Fénix.

El término se refiere a un grupo de partículas que debido a fuerzas electromagnéticas interactúan entre ellas y se comportan como si fueran una sola.

Hasta hace poco, no existían métodos numéricos ni computadoras lo suficientemente potentes para calcular las interacciones de las cuasipartículas, pero la nueva tecnología sí permite hacer esas simulaciones.

"El resultado de la elaborada simulación: es cierto que las cuasipartículas se desintegran; sin embargo, nuevas partículas idénticas emergen de los restos", explica Ruben Verresen, autor principal del estudio.

"Si esta descomposición se da muy rápidamente, se producirá una reacción inversa después de un cierto tiempo y los residuos volverán a converger. Este proceso puede repetirse infinitamente…".

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Image caption A nivel cuántico las reglas son distitinas al mundo que vemos a simple vista.

¿En contra de la física?

En física hay un principio llamado "entropía", que sostiene que los fenómenos físicos son irreversibles.

Eso explica, por ejemplo, que sea fácil que un vaso de vidrio se quiebre, pero es imposible que después vuelva a su estado original.

Entonces, si las cuasipartículas logran renacer luego de su deterioro, ¿quiere decir que violan el principio de la entropía? Según los físicos de la TUM, la respuesta es no.

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Image caption La partículas inmortales pueden ser un paso adelante para la computación cuántica.

Según explican, esa infinita oscilación entre descomposición y renacimiento hace que la entropía no aumente ni disminuya, sino que se mantenga constante.

¿Por qué es importante?

Los autores del estudio afirman que su hallazgo les brinda una nueva perspectiva para controlar y estabilizar la materia cuántica.

Aunque aclara que su investigación aún está en un nivel básico, Pollmann sostiene que estos resultados pueden derivar en aplicaciones prácticas como, por ejemplo, la construcción de discos de almacenamiento perdurables para las computadoras cuánticas.

Así, definitivamente la canción de las cuasipartículas no es la de Lavoe, sino aquella de Queen con la voz de Freddie Mercury: "¿Quién quiere vivir para siempre?".

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