La superconductividad, un fenómeno observado a temperaturas muy bajas, implica la pérdida de resistencia eléctrica en ciertos materiales, lo que permite que la electricidad fluya libremente. En los superconductores convencionales, este comportamiento surge debido al movimiento colectivo de electrones que forman pares conocidos como pares de Cooper. Sin embargo, la investigación del equipo del CCQ revela un comportamiento similar en un sistema de partículas fundamentales llamados anyons no abelianos.
Los anyons no abelianos son partículas que obedecen a estadísticas exóticas, distintas de las estadísticas familiares de bosones y fermiones. Estas partículas no se encuentran en la naturaleza, pero se han propuesto como cuasipartículas potenciales en ciertos materiales y como componentes fundamentales en ciertos modelos teóricos.
Utilizando poderosas simulaciones por computadora, los investigadores investigaron el comportamiento de anyons no abelianos en una estructura reticular bidimensional. Descubrieron que, en condiciones específicas, estas partículas podían exhibir un estado parecido a la superconductividad. En este "superconductor cualquiera", las partículas se condensan en un estado colectivo en el que efectivamente pierden sus identidades individuales y se mueven al unísono, de forma muy parecida a los electrones en un superconductor convencional.
Este notable comportamiento se debe a las propiedades topológicas inherentes de los anyons no abelianos. A diferencia de las partículas convencionales, los anyons llevan una carga topológica que no se puede eliminar sin cambiar su identidad. Esta carga topológica conduce a interacciones de largo alcance entre las partículas, lo que da como resultado el comportamiento colectivo observado en la simulación.
El descubrimiento de la "superconductividad de Anyon" abre nuevas vías para explorar la interacción entre las propiedades topológicas y la física cuántica de muchos cuerpos. El estudio también contribuye a una comprensión más amplia de los estados no convencionales de la materia y puede proporcionar información sobre el comportamiento de ciertos materiales exóticos.
Si bien los anyons no abelianos aún no se han observado directamente en experimentos, los hallazgos teóricos del equipo del CCQ motivan una mayor exploración de los fenómenos cuánticos topológicos y fortalecen los argumentos a favor de la búsqueda de materiales que puedan albergar tales partículas.
