Electrones solitarios cabalgan por el mar de Fermi

En 1834 el ingeniero escocés John Scott Russell observó en un canal de Edimburgo un curioso fenómeno. Cuando un barco en movimiento se paraba de repente, se generaba una ola solitaria o ‘solitón’, que podía seguir desde la orilla durante varios kilómetros a lomos de su caballo.

Ahora, investigadores del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia han conseguido algo parecido en el nanomundo cuántico, según publican en la revista Nature.

“Con sus experimentos, este equipo ha conseguido producir una onda electrónica que lleva un solo electrón sobre un mar de estas partículas –denominado mar de Fermi– en un conductor eléctrico de tamaño nanométrico”, explica a SINC Christian Flindt.

Llega el «levitón»

La onda o excitación cuántica obtenida se considera un tipo de cuasipartícula, que los científicos han bautizado como ‘levitón’ en honor a L.S. Levitov. Este investigador predijo en los años 90 que si se aplica un voltaje a un nanoelectrodo se podrían producir ‘olas’ electrónicas como las observadas ahora.

Según los autores, poder generar levitones a la carta es importante en el funcionamiento de los sistemas cuánticos, pero resulta particularmente difícil conseguirlo con los fermiones, un grupo de partículas al que pertenecen los electrones.

El motivo es que las perturbaciones que se inducían hasta ahora afectaban a todo el mar de Fermi, en lugar de a electrones individuales como lo logrado ahora al aplicar un determinado voltaje en un nanoconductor.