Los supersólidos son un estado cuántico extraño que mezcla características de sólidos y líquidos. Ahora, los científicos han logrado algo aún más impresionante: convertir la luz en un supersólido.

Este avance, publicado en Nature, podría impulsar nuevas tecnologías cuánticas y fotónicas. Hasta ahora, los supersólidos solo se habían creado con átomos, pero un equipo del Consejo Nacional de Investigación de Italia lo logró usando fotones.

Un supersólido tiene estructura de cristal, como un sólido, pero al mismo tiempo fluye sin fricción, como un líquido. Es una combinación difícil de imaginar, pero increíble en términos científicos.

“Podemos pensar en un supersólido como un fluido hecho de pequeñas gotas cuánticas que mantienen su forma y distancia entre sí, sin ser perturbadas por obstáculos”, explica el físico Iacopo Carusotto.

La clave de este experimento fue acoplar fotones con materia. La luz, por sí sola, no es materia, sino energía. Para lograrlo, los investigadores usaron un láser dirigido a un semiconductor de arseniuro de galio.

Cuando los fotones interactúan con el material, forman cuasipartículas llamadas polaritones. Estas partículas pueden comportarse como fluidos cuánticos, pero hacerlas supersólidas requería un paso extra.

El semiconductor estaba diseñado para manipular los fotones en tres estados cuánticos diferentes. Al llenarse el primer estado, los fotones comenzaron a dispersarse en los otros dos, formando un “estado ligado en el continuo” (BiC).

Este proceso hizo que los polaritones adoptaran la estructura espacial de un sólido, mientras que su capacidad natural de fluir sin fricción los convirtió en superfluidos. Combinados, dieron lugar al primer supersólido de luz.

Para comprobarlo, los científicos analizaron la densidad de los fotones y vieron dos picos con un valle en el centro, una señal clave. Además, encontraron un patrón de modulación que confirmaba la ruptura de simetría traslacional, característica de los supersólidos.

Luego, usaron interferometría para medir la coherencia cuántica del sistema. Lo que encontraron fue impresionante: el orden frágil del supersólido se mantenía tanto a nivel local como global.

Este descubrimiento no solo demuestra que se puede crear un supersólido con fotones, sino que también abre nuevas oportunidades para investigar fases cuánticas de la materia en sistemas fuera de equilibrio.

Daniele Sanvitto, del Instituto de Nanotecnología del CNR, destaca la importancia del hallazgo: “Este trabajo acerca la ciencia fundamental a aplicaciones prácticas”.

Esto podría tener grandes implicaciones en la computación cuántica, la óptica y la creación de nuevos dispositivos emisores de luz. Al controlar mejor los estados cuánticos de la luz, podríamos desarrollar tecnologías más eficientes y avanzadas.

El camino aún es largo, pero este experimento demuestra que podemos manipular la luz de formas que antes parecían imposibles. La ciencia cuántica sigue sorprendiéndonos, y los supersólidos de luz podrían ser clave en el futuro de la tecnología.