Científicos de la California Polytechnic State University han descubierto nuevas formas de materia cuántica variando campos magnéticos a lo largo del tiempo. El avance, detallado en la revista Physical Review B, demuestra que el control dependiente del tiempo puede producir estados cuánticos estables sin equivalentes estáticos. Esto podría impulsar la computación cuántica al hacer que los sistemas sean más resistentes a los errores.
En un estudio publicado en Physical Review B, el profesor del Departamento de Física de Cal Poly, Ian Powell, y el reciente graduado en física Louis Buchalter, demostraron que manipular cuidadosamente materiales con cambios magnéticos temporizados permite obtener estados cuánticos exóticos. Estos estados, que no existen en condiciones estáticas normales, surgen a partir de campos magnéticos que cambian periódicamente, tal como se describe en su artículo titulado 'Flux-Switching Floquet Engineering'. La referencia de la revista cita la publicación en 2026, volumen 113, número 19, con DOI: 10.1103/c28t-x1dh. Los materiales para el estudio fueron proporcionados por la California Polytechnic State University. Powell describió el trabajo como 'un avance en nuestra comprensión de cómo el control dependiente del tiempo puede crear y organizar nuevas formas de materia cuántica'. Destacó que 'las propiedades cuánticas útiles pueden depender no solo de lo que es un material, sino de cómo es manipulado en el tiempo'. Estos hallazgos abordan un desafío clave en la tecnología cuántica: la vulnerabilidad al ruido y a las imperfecciones que causan errores. Al temporizar los campos magnéticos con precisión, los investigadores sugieren diseñar sistemas cuánticos más estables, con aplicaciones potenciales en la computación y la simulación cuántica. Powell señaló la relevancia para la industria, afirmando: 'La relevancia industrial más directa de nuestro estudio es para la computación cuántica y la simulación cuántica'. Añadió que se requiere validación experimental y vínculos con dispositivos cuánticos reales para lograr un impacto práctico en sectores como el farmacéutico o el financiero. La investigación también descubrió patrones matemáticos similares a los de sistemas de dimensiones superiores y trazó un diagrama de fase topológica para estos estados. Buchalter, quien obtuvo su licenciatura en física en Cal Poly en 2025, adquirió experiencia práctica en investigación. Tiene previsto cursar un máster en ciencia e ingeniería de materiales en la University of Washington este otoño, centrándose en experimentos de materia cuántica. 'Creo que nuestros resultados ayudan a demostrar el poder de la ingeniería de Floquet para materializar sistemas cuánticos con propiedades altamente ajustables', comentó Buchalter.