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Un equipo internacional de científicos liderado por investigadores de la Universidad de Princeton, en Estados Unidos, ha descubierto que en la superficie de ciertos materiales las disposiciones colectivas de electrones pueden moverse como si imitaran la presencia de un campo magnético, aunque este campo no se encuentre presente.

Este movimiento constatado refleja uno de los fenómenos cuánticos más exóticos de la física de la materia condensada, el del efecto Hall cuántico. Hasta el momento, los científicos habían observado el efecto Hall cuántico en movimientos similares de electrones, pero estando éstos sometidos a campos magnéticos muy intensos y a muy bajas temperaturas.

El descubrimiento podría, además, allanar el camino hacia la fabricación de ordenadores cuánticos con la flexibilidad de operar a temperaturas moderadas, en contraposición a las bajas temperaturas estándar requeridas para los actuales dispositivos informáticos más potentes, informa la National Science Foundation (patrocinadora de la investigación) de Estados Unidos en un comunicado.

Obstáculos para la computación cuántica

El efecto Hall cuántico es un fenómeno exclusivo de ciertos materiales electrónicos, y supone que electrones obligados a moverse en las dos dimensiones de un plano, en presencia de un campo magnético potente y a temperaturas próximas al cero absoluto (-273°C), generen un voltaje que no aumenta proporcionalmente con la intensidad del campo, sino que lo hace a saltos o escalones.

Los valores de esos saltos de voltaje serían submúltiplos (es decir, 1/5, 1/4, 1/3, 1/2) de un voltaje fundamental relacionado con la constante cuántica de Planck y la carga del electrón.

Pero la utilidad del efecto Hall cuántico fraccionario para la electrónica cuántica (que permitiría producir un “tejido” que serviría para preservar información en el registro de las partículas) ha resultado improbable hasta ahora, dadas las bajísimas temperaturas y elevados campos magnéticos necesarios para su generación. Sin embargo, las cosas pueden cambiar.

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