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Estado de vórtices en metal superfluido en el que se ven vórtices de electrones (en azul) y protones (en rojo). Foto: A Sudbo.

Físicos teóricos han encontrado indicios de un novedoso estado cuántico de la materia denominado “metal superfluido”. Este nuevo estado podría ser uno más de la familia estados “super” ya encontrados experimentalmente que incluirían los superconductores, líquidos superfluidos y supersólidos. Este nuevo estado debería de manifestarse en el hidrógeno y sus isótopos a muy altas presiones.
A temperaturas muy bajas las ondas asociadas a las partículas son comparables en tamaño a las distancias entre las mismas y esto desemboca en sorprendentes propiedades de la materia que son muy contraintuitivas. En superconductores por ejemplo la corriente eléctrica recorre el material sin resistencia eléctrica y en superfluidos como el helio líquido fluye sin fricción.
El año pasado se predijo (Nature 431 666) que el hidrógeno metálico líquido (estado sólo obtenible bajo altas presiones en el cual los protones y electrones forman una especie de “líquido”) podría formar superestados. Uno de estos superestados sería un superconductor superfluido carente de viscosidad y resistencia eléctrica mientras que el otro mostraría resistencia eléctrica pero no viscosidad.
Ahora Babeav, Sudbo, Eivind Smorgrav y Jo Smiseth han encontrado evidencias de un estado metálico superfluito en simulaciones numéricas llevadas a cabo en un centro noruego de computación.
El nuevo estado consiste en vórtices de protones y electrones (sería como “remolinos cuánticos”). Cuando ambos van en la misma dirección el material no experimenta resistencia eléctrica, pero cuando van en direcciones opuestas la resistencia aparece.
De momento no se pueden alcanzar las 4 millones de atmósferas para comprobar este resultado en el laboratorio, pero se espera alcanzar incluso los 10 millones de atmósferas en los próximos años gracias a una nueva generación de diamantes.
Se supone que el nuevo estado contiene pares de Cooper de ambas clases de partículas (protones y electrones). Sería en este aspecto parecidos a los superconductores pero distinto a los superfluidos cuánticos.

Referencia: Phys. Rev. Lett. 95 135301.