Investigadores de la Universidad de Tokio identificaron el cambio estructural que controla el comportamiento de túnel cuántico del hidrógeno en el cristal de vanadio. El hidrógeno puede moverse de dos maneras en el cristal de vanadio: saltando con energía térmica o superando barreras mediante túnel cuántico. Los investigadores descubrieron que este comportamiento está relacionado con la simetría del cristal. Una alta simetría permite el túnel del hidrógeno, mientras que la ruptura de la simetría suprime este comportamiento.
El movimiento del hidrógeno en el cristal de vanadio está directamente relacionado con la simetría del cristal. En condiciones de alta simetría, los átomos de hidrógeno pueden tunelar y crear estados cuánticos deslocalizados. Sin embargo, al aumentar la concentración de hidrógeno, la estructura cristalina se distorsiona y la simetría se pierde. En este caso, el hidrógeno se mueve saltando con energía térmica.
Este descubrimiento es un paso importante para las tecnologías de almacenamiento y transporte de hidrógeno. Controlando la simetría del cristal, podría ser posible regular el movimiento del hidrógeno. Los investigadores predicen que estos hallazgos podrían llevar al desarrollo de materiales más eficientes en tecnologías basadas en hidrógeno.