Un gran avance en la comprensión de cómo se comportan las cuasi-partículas conocidas como monopolos magnéticos podría conducir al desarrollo de nuevas tecnologías para reemplazar las cargas eléctricas.

Investigadores de la Universidad de Kent aplicaron una combinación de física cuántica y clásica para investigar cómo los átomos magnéticos interactúan entre sí para formar objetos compuestos conocidos como 'monopolos magnéticos'.

Basando el estudio en materiales conocidos como Spin Ices, el equipo mostró cómo el "salto" de un monopolo de un sitio en la red cristalina de Spin Ice al siguiente se puede lograr cambiando la dirección de un solo átomo magnético.

Aunque en teoría a bajas temperaturas los átomos magnéticos no tienen suficiente energía para hacer esto, el equipo descubrió que cuando un monopolo llega a un sitio de celosía, induce cambios en los campos que actúan sobre los átomos magnéticos que lo rodean, lo que les permite "hacer un túnel" a través de la barrera de energía.

El Dr. Quintanilla, de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad, dijo:'Encontramos evidencia de que este misterioso salto a baja temperatura se logra a través de un túnel cuántico:un fenómeno que permite que un objeto cuántico supere un obstáculo que, según las leyes clásicas de la física, requieren más energía de la que el sistema tiene disponible.

'Demostramos que los átomos magnéticos que forman un monopolo experimentan campos que son transversales a los suyos, que a su vez inducen la tunelización. Calculamos las tasas de salto monopolo que resultan de este escenario y encontramos que son ampliamente consistentes con las observaciones disponibles '.

Los investigadores sugieren que esta mejor comprensión del movimiento de los monopolos en los materiales de hielo de espín puede permitir tecnologías futuras basadas en el movimiento de monopolos magnéticos. en lugar de cargas eléctricas.