Los condensados ​​de Bose-Einstein se describen a menudo como el quinto estado de la materia:a temperaturas extremadamente bajas, los átomos de gas se comportan como una sola partícula. Las propiedades exactas de estos sistemas son muy difíciles de estudiar. En el diario Cartas de revisión física , el físico cuántico Christian Schilling de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich y sus colaboradores de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) han propuesto un nuevo enfoque para describir estos sistemas cuánticos de forma más eficaz y completa.

La investigación sobre el estado exótico de la materia se remonta a Albert Einstein, quien predijo la existencia teórica de condensados ​​de Bose-Einstein en 1924. "Se hicieron muchos intentos para probar su existencia experimentalmente, "dice el Dr. Carlos Benavides-Riveros del Instituto de Física de MLU. Finalmente, en 1995, investigadores en los EE. UU. lograron producir los condensados ​​en experimentos. En 2001 recibieron el Premio Nobel de Física por su trabajo. Desde entonces, Los físicos de todo el mundo han estado trabajando en formas de definir y describir mejor estos sistemas que permitirían predecir con mayor precisión su comportamiento.

Esto normalmente requiere ecuaciones y modelos complejos. "En mecánica cuántica, la ecuación de Schrödinger se usa para describir sistemas con muchas partículas que interactúan. Pero debido a que el número de grados de libertad aumenta exponencialmente, esta ecuación no es fácil de resolver. Este es el llamado problema de muchos cuerpos y encontrar una solución a este problema es uno de los mayores desafíos de la física teórica y computacional en la actualidad. "explica Benavides-Riveros. La colaboración liderada por Schilling ahora ha presentado un método que es comparativamente simple." Una de nuestras ideas clave es que las partículas en el condensado interactúan solo en pares, ", dice el coautor Jakob Wolff de MLU. Esto permite que estos sistemas se describan utilizando métodos más simples y establecidos.

"Nuestra teoría es, en principio, exacta y se puede aplicar a diferentes regímenes físicos y escenarios, por ejemplo, átomos ultrafríos que interactúan fuertemente. Y parece que también será una forma prometedora de describir los materiales superconductores, "concluye Jakob Wolff.