Los materiales en estados cuánticos poseen propiedades exóticas que desafían las leyes físicas convencionales y ofrecen un gran potencial a los científicos. Sin embargo, suelen ser extremadamente sensibles y requieren temperaturas ultrabajas para funcionar, lo que constituye un obstáculo significativo para aprovechar plenamente su potencial.
Investigadores de la Louisiana State University han desarrollado un material que exhibe comportamientos cuánticos a temperatura ambiente. Este material consiste en una fina película de oro depositada sobre un chip de vidrio, con patrones microscópicos grabados en su superficie. La clave para que este material funcione a temperatura ambiente radica en desplazar el foco de electrones y átomos hacia los fotones (partículas de luz), superando las perturbaciones atómicas que impone la temperatura ambiente.
Este material se denomina metacristal plasmónico. Se llama "plasmónico" porque la luz que lo atraviesa genera oscilaciones de electrones (plasmones), y "metacristal" porque es un cristal artificial. Los pequeños patrones de ranuras grabados en el material actúan como átomos artificiales (metaátomos) que determinan cómo pasan diferentes grupos de fotones. Así, cuando la luz entra en el chip y se propaga por la superficie de oro, es manipulada por los metaátomos, y ajustando el tamaño, forma y separación de las ranuras, se pueden obtener resultados distintos a nivel cuántico.
Este método implica que ciertos estados cuánticos de luz pueden transmitirse con menos perturbaciones. Los investigadores señalan que esta capacidad de "transmisión robusta" abre la puerta a la transferencia confiable de información cuántica de un punto a otro sin necesidad de refrigeración criogénica. Aunque aún se trata de una demostración conceptual, el hallazgo valida la solidez de los principios fundamentales. Los investigadores indican que estos métodos no están limitados a este material en particular y pueden servir como hoja de ruta para otros equipos. En el futuro, se planea utilizar este nuevo metacristal plasmónico para aumentar la eficiencia de recolección de luz en paneles solares.