UN SUPERSÓLIDO A TEMPERATURA AMBIENTE

En 1956, según el artículo, Penrose y Onsager se plantearon una pregunta extraña: ¿podría un mismo estado de la materia ser a la vez un cristal, con sus partículas dispuestas en una red regular, y un condensado, con sus partículas compartiendo una única onda cuántica y fluyendo sin rozamiento? Un estado así se llama supersólido.

Las primeras señales experimentales claras llegaron en 2017, en nubes de átomos ultrafríos, seguidas de gases cuánticos dipolares que se fragmentan en redes regulares de gotas. Desde entonces, los investigadores han observado sus vibraciones, redes bidimensionales e incluso vórtices cuantizados. Pero todos estos supersólidos existen a unos pocos nanokelvin, milmillonésimas de grado por encima del cero absoluto, y requieren aparatosos equipos de refrigeración y vacío.

Mitad luz, mitad materia

Una forma de sortear el frío es el polaritón excitónico (exciton–polariton), una cuasipartícula híbrida, en parte luz y en parte materia. Como los polaritones se bombean y se escapan constantemente, pueden mantener una coherencia cuántica colectiva a temperaturas mucho más altas. Los condensados y superfluidos de polaritones ya funcionan a temperatura ambiente en materiales orgánicos y perovskitas. Recientemente se había creado un supersólido de polaritones en cristales fotónicos, pero con semiconductores convencionales y a temperaturas criogénicas.

Yuanhao Gong, Jingwen Ma y sus colegas, dirigidos por Xiaobo Yin y Xiang Zhang en la Universidad de Hong Kong, combinaron ambos ingredientes. Hicieron crecer finos monocristales de una perovskita de bromuro de plomo, MAPbBr₃, seleccionaron una película de 70 nanómetros de grosor y la colocaron sobre un cristal fotónico: una capa de nitruro de silicio grabada con un patrón que se repite cada 290 nanómetros. El patrón determina cómo puede propagarse la luz, y crea un modo de alta calidad en reposo y un par de modos que viajan en sentidos opuestos.

Dos umbrales

Los investigadores bombearon el dispositivo con pulsos láser de femtosegundos y observaron la luz que emitía.

• A 13,14 µJ/cm², se formó un condensado en el modo en reposo.
• A 15,89 µJ/cm², apareció de repente luz en los dos modos que se propagan en sentidos opuestos. El condensado los alimentaba mediante un proceso no lineal «paramétrico»: los autores muestran que las curvas de crecimiento cambian exactamente como predice un proceso así. Llenar un par de ondas opuestas rompe la simetría lisa y uniforme del fluido: es el inicio del supersólido.

Emisión por debajo del umbral (a), en el umbral de condensación (b) y en el umbral del supersólido (c), donde aparecen puntos brillantes en dos momentos opuestos ψ₁(±k) a la energía del condensado. — Figura 2, Gong et al. (2026), arXiv:2609.40009.

Un cristal que no está grabado en el chip

Al obtener imágenes directas, el fluido luminoso muestra franjas regulares separadas 3,33 micrómetros, cerca de los 3,46 previstos. Ese periodo no tiene nada que ver con el patrón de 290 nanómetros del chip: el orden no es una huella de la estructura grabada, sino que surge de las propias interacciones. Y es blando: a medida que aumenta la densidad, la separación varía de forma continua.

Para comprobar la parte cuántica, el equipo midió cómo está correlacionada la luz de los dos modos opuestos, con dos detectores de fotones individuales. Con retardo cero, la correlación fue de 1,0121, muy cercana a 1, la firma de la coherencia entre los dos modos. Orden cristalino y coherencia global a la vez: para los autores, la prueba definitiva de un supersólido a temperatura ambiente.

Izquierda: el supersólido en el espacio real, un patrón de franjas que se extiende por el condensado. Derecha: la correlación entre los dos modos opuestos, 1,0121 con retardo cero. — Figura 4, Gong et al. (2026), arXiv:2609.40009.

De la hidrodinámica a la luz cuántica

El dispositivo funciona con pulsos y pierde luz constantemente, así que este supersólido vive fuera del equilibrio, a diferencia de sus primos atómicos. Algunas prepublicaciones anteriores citadas por los autores ya habían perseguido la supersolidez a temperatura ambiente; esta afirma ofrecer una visión directa de ambos órdenes. Lo siguiente en su lista: patrones bidimensionales, vórtices supersólidos, las vibraciones que revelan su rigidez y, como la dispersión que construye el supersólido es en sí misma una fuente de luz no clásica, una fuente compacta de luz comprimida y entrelazada integrada en un chip.