Físicos del MIT han desarrollado un nuevo microscopio que utiliza luz de terahercios para observar directamente, por primera vez, vibraciones cuánticas ocultas en el interior de un material superconductor. El dispositivo comprime la luz de terahercios para superar sus limitaciones de longitud de onda, revelando flujos de electrones sin fricción en BSCCO. Este avance podría contribuir a comprender mejor la superconductividad y las comunicaciones basadas en terahercios.
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han creado un microscopio de terahercios que supera el límite de difracción y permite obtener imágenes de características a escala cuántica en superconductores. El estudio, publicado en Nature en 2026, detalla cómo el equipo utilizó emisores espintrónicos para generar pulsos cortos de terahercios y un espejo de Bragg para enfocar la luz sobre muestras diminutas, más pequeñas que la longitud de onda de la luz, que abarca cientos de micras. Esto permitió observar oscilaciones colectivas de electrones en óxido de bismuto, estroncio, calcio y cobre (BSCCO), un superconductor de alta temperatura enfriado cerca del cero absoluto. Los electrones se movían como un superfluido, oscilando a frecuencias de terahercios en un estado sin fricción. > Este nuevo microscopio nos permite ver ahora un nuevo modo de electrones superconductores que nadie había visto antes, afirma Nuh Gedik, catedrático Donner de Física del MIT. El autor principal, Alexander von Hoegen, postdoctorando en el Laboratorio de Investigación de Materiales del MIT, señaló el reto: > Se puede tener una muestra de 10 micras, pero la luz de terahercios tiene una longitud de onda de 100 micras, por lo que lo que se estaría midiendo principalmente es aire. El equipo, formado por Tommy Tai, Clifford Allington, Matthew Yeung, Jacob Pettine, Alexander Kossak, Byunghun Lee y Geoffrey Beach, colaboró con científicos de la Universidad de Harvard, los Institutos Max Planck y el Laboratorio Nacional de Brookhaven. La luz de terahercios, entre las microondas y los infrarrojos, coincide con las vibraciones atómicas y no es ionizante, por lo que tiene potencial para la seguridad, las imágenes médicas y la tecnología inalámbrica de alta velocidad. Von Hoegen destacó sus aplicaciones: > Hay un gran impulso para llevar el Wi-Fi o las telecomunicaciones al siguiente nivel, a las frecuencias de terahercios. El microscopio ha detectado distorsiones en los campos de terahercios a partir de respuestas de electrones superconductores, lo que abre vías para estudiar las excitaciones de otros materiales bidimensionales.