Se espera que dentro de unas pocas décadas el avance de la tecnología cuántica revolucione varias de las áreas más importantes de la sociedad y allane el camino para posibilidades tecnológicas completamente nuevas en comunicación y energía. De particular interés para los investigadores en este campo son las propiedades peculiares y extrañas de las partículas cuánticas, que se desvían completamente de las leyes de la física clásica y pueden hacer que los materiales sean magnéticos o superconductores.

Al aumentar la comprensión de exactamente cómo y por qué surgen este tipo de estados cuánticos, el objetivo es poder controlar y manipular materiales para obtener propiedades mecánicas cuánticas.

Hasta ahora, los investigadores sólo han podido inducir comportamientos cuánticos, como el magnetismo y la superconductividad, a temperaturas extremadamente frías. Por lo tanto, el potencial de la investigación cuántica todavía está limitado a entornos de laboratorio.

Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Estocolmo y el Instituto Nórdico de Física Teórica (NORDITA) en Suecia, la Universidad de Connecticut y el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC en EE.UU., el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales en Tsukuba, Japón, el Elettra-Sincrotrone Trieste , la Universidad "Sapienza" de Roma y la Universidad Ca' Foscari de Venecia en Italia, es la primera en el mundo en demostrar en un experimento cómo la luz láser puede inducir magnetismo en un material no magnético a temperatura ambiente.

En el estudio, publicado en Nature , los investigadores sometieron el material cuántico titanato de estroncio a rayos láser cortos pero intensos de una longitud de onda y polarización peculiares, al magnetismo inducido.

"La innovación de este método radica en el concepto de dejar que la luz mueva los átomos y electrones de este material en movimiento circular, para generar corrientes que lo hagan tan magnético como el imán de un refrigerador. Hemos podido hacerlo desarrollando una nueva luz. fuente en el infrarrojo lejano con una polarización en forma de "sacacorchos", afirma el líder de la investigación Stefano Bonetti de la Universidad de Estocolmo y de la Universidad Ca' Foscari de Venecia.

"Esta es la primera vez que hemos podido inducir y ver claramente cómo el material se vuelve magnético a temperatura ambiente en un experimento. Además, nuestro enfoque permite fabricar materiales magnéticos a partir de muchos aislantes, cuando los imanes normalmente están hechos de metales. A largo plazo, esto abre la puerta a aplicaciones completamente nuevas en la sociedad."

El método se basa en la teoría de la "multiferroicidad dinámica", que predice que cuando los átomos de titanio se "agitan" con luz polarizada circularmente en un óxido a base de titanio y estroncio, se formará un campo magnético. Pero sólo ahora la teoría podrá confirmarse en la práctica. Se espera que este avance tenga amplias aplicaciones en varias tecnologías de la información.

"Esto abre la puerta a interruptores magnéticos ultrarrápidos que pueden usarse para una transferencia de información más rápida y un almacenamiento de datos considerablemente mejor, y a computadoras que son significativamente más rápidas y energéticamente más eficientes", dice Alexander Balatsky, profesor de física en NORDITA. P>

De hecho, los resultados del equipo ya han sido reproducidos en varios otros laboratorios y en una publicación en el mismo número de Nature. demuestra que este enfoque se puede utilizar para escribir y, por tanto, almacenar información magnética. Se ha abierto un nuevo capítulo en el diseño de nuevos materiales utilizando la luz.