{"id":388078,"date":"2026-08-24T08:39:35","date_gmt":"2026-08-24T14:39:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.elplaneta.mx\/?p=388078"},"modified":"2026-08-24T08:39:37","modified_gmt":"2026-08-24T14:39:37","slug":"investigadores-de-china-logran-la-primera-demostracion-experimental-de-superconductividad-potenciada-por-fluctuaciones-del-vacio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elplaneta.mx\/?p=388078","title":{"rendered":"Investigadores de China, logran la primera demostraci\u00f3n experimental de superconductividad potenciada por fluctuaciones del vac\u00edo"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n

Beijing, China, Asia.- En un estudio publicado en Nature el 19 de agosto, investigadores liderados por los profesores ZENG Changgan y CHENG Guanghui de la Universidad de Ciencia y Tecnolog\u00eda de China de la Academia China de Ciencias, junto con el profesor JIANG Qingdong de la Universidad Jiao Tong de Shangh\u00e1i, el profesor Frank Wilczek del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts y otros colaboradores, han demostrado por primera vez que las fluctuaciones del vac\u00edo pueden potenciar la superconductividad, un avance significativo en el control de los estados cu\u00e1nticos de la materia.<\/p>\n\n\n\n

El espacio libre de materia no est\u00e1 realmente vac\u00edo. El vac\u00edo no es un vac\u00edo absoluto. En electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica, el principio de incertidumbre de Heisenberg implica que incluso en el estado fundamental existe actividad irreducible, con la continua creaci\u00f3n y aniquilaci\u00f3n de part\u00edculas virtuales. Por lo tanto, el vac\u00edo contiene un \u00abmar\u00bb din\u00e1mico de fluctuaciones cu\u00e1nticas. Varios fen\u00f3menos c\u00e9lebres, como el desplazamiento de Lamb, la emisi\u00f3n espont\u00e1nea y el efecto Casimir, proporcionan evidencia experimental convincente de su existencia.<\/p>\n\n\n\n

En los \u00faltimos a\u00f1os, el equipo de los profesores Zeng y Cheng se ha centrado en los efectos de las fluctuaciones del vac\u00edo en sistemas de materia condensada. En un estudio anterior, el equipo logr\u00f3 un control directo sobre las fluctuaciones del vac\u00edo mediante una transici\u00f3n reversible de la fuerza de Casimir de atracci\u00f3n a repulsi\u00f3n bajo un campo magn\u00e9tico, lo que inspir\u00f3 una nueva pregunta: \u00bfEs posible aprovechar las fluctuaciones del vac\u00edo para manipular estados cu\u00e1nticos macrosc\u00f3picos?<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s de estos esfuerzos experimentales, el equipo del profesor Jiang ha realizado estudios te\u00f3ricos sobre el control cu\u00e1ntico del vac\u00edo de los estados de la materia. El equipo propuso el concepto de \u00abvacuumr\u00f3nica\u00bb, en el que entornos de vac\u00edo dise\u00f1ados regulan los comportamientos electr\u00f3nicos y fot\u00f3nicos, sentando as\u00ed las bases te\u00f3ricas para interpretar el mecanismo de superconductividad mejorada por el vac\u00edo descrito en este estudio.<\/p>\n\n\n\n

\u00abLas fluctuaciones del vac\u00edo en el espacio libre suelen ser demasiado d\u00e9biles para producir efectos observables en sistemas macrosc\u00f3picos de materia condensada\u00bb, afirm\u00f3 el profesor Zeng. Para superar esta limitaci\u00f3n, introdujimos un resonador de anillo partido de terahercios. Esta cavidad oscura puede remodelar el entorno electromagn\u00e9tico y amplificar sustancialmente las fluctuaciones del vac\u00edo.<\/p>\n\n\n\n

En este estudio, el equipo de los profesores Zeng y Cheng integr\u00f3 el superconductor NbSe2 en la cavidad oscura de terahercios, construyendo un dispositivo acoplado superconductor-cavidad oscura. Al comparar sistem\u00e1ticamente la superconductividad dentro y fuera de la cavidad, el equipo observ\u00f3 un aumento sustancial en la temperatura cr\u00edtica de superconductividad del NbSe2.<\/p>\n\n\n\n

\u00abObservamos que la temperatura cr\u00edtica puede aumentar hasta un 5,4 % en un dispositivo de NbSe2 de seis capas, mientras que la corriente cr\u00edtica y el campo magn\u00e9tico cr\u00edtico se incrementan significativamente cerca de la transici\u00f3n superconductora\u00bb, afirm\u00f3 el profesor Cheng. \u00abEsto representa la primera observaci\u00f3n experimental de superconductividad potenciada por fluctuaciones del vac\u00edo\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Para esclarecer el origen de la potenciaci\u00f3n de la superconductividad, el equipo llev\u00f3 a cabo experimentos de control sistem\u00e1ticos sobre m\u00faltiples par\u00e1metros, incluyendo la geometr\u00eda de la cavidad y la frecuencia caracter\u00edstica, los espesores de los materiales, los materiales diel\u00e9ctricos y las tiras met\u00e1licas. Estos experimentos descartaron eficazmente factores triviales como la deformaci\u00f3n, la degradaci\u00f3n del material, la inhomogeneidad y los efectos de apantallamiento met\u00e1lico.<\/p>\n\n\n\n

Cabe destacar que se observ\u00f3 que el aumento de la superconductividad presenta una dependencia con forma de pico resonante respecto a la frecuencia caracter\u00edstica de la cavidad oscura. \u00abEste resultado, estrechamente vinculado a las propiedades fot\u00f3nicas de la cavidad, proporciona una s\u00f3lida evidencia experimental del acoplamiento entre el estado superconductor y los modos de la cavidad oscura\u00bb, afirm\u00f3 el profesor Zeng.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, el equipo del profesor Jiang y el profesor Wilczek desarrollaron conjuntamente el modelo te\u00f3rico e interpretaron el mecanismo subyacente. Dentro del marco de Ginzburg-Landau, propusieron que el estado superconductor intercambia fotones virtuales con la cavidad oscura, reduciendo la energ\u00eda del estado superconductor y, por lo tanto, fortaleciendo la superconductividad.<\/p>\n\n\n\n

\u00abCuando la energ\u00eda caracter\u00edstica del modo de la cavidad coincid\u00eda con las fluctuaciones superconductoras de baja energ\u00eda, el dispositivo de NbSe\u2082 exhibi\u00f3 un aumento resonante, produciendo el pico en el aumento de la superconductividad\u00bb, explic\u00f3 el profesor Jiang. En la mayor\u00eda de los casos de f\u00edsica pr\u00e1ctica, el vac\u00edo sirve simplemente como escenario pasivo donde se desarrollan los fen\u00f3menos. Este trabajo demuestra que el propio entorno puede convertirse en un actor, dise\u00f1ado para fortalecer la superconductividad y modificar el comportamiento de la materia cu\u00e1ntica \u2014afirm\u00f3 el profesor Wilczek\u2014.<\/p>\n\n\n\n

Este estudio emplea fluctuaciones de vac\u00edo inducidas mediante cavidades para potenciar la superconductividad de forma no invasiva y sin excitaci\u00f3n externa. Este enfoque ofrece un control sin contacto para los estados cu\u00e1nticos de la materia. \u00abCon una mayor optimizaci\u00f3n de las estructuras de las cavidades y los sistemas de materiales, el acoplamiento de las fluctuaciones de vac\u00edo podr\u00eda permitir un control m\u00e1s preciso y ampliamente aplicable de los estados cu\u00e1nticos\u00bb.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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