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Un nuevo simulador cuántico, con el que se puede estudiar una amplia gama de sistemas cuánticos, ha permitido descubrir que las partículas de la luz pueden comportarse como dipolos magnéticos a temperaturas cercanas al cero absoluto. El simulador ayudará a comprender mejor las propiedades de los materiales complejos en condiciones extremas.

Físicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana , en Suiza, y de la Universidad Diderot, en Francia, han presentado un simulador cuántico que demuestra cómo las partículas de la luz pueden comportarse como dipolos magnéticos a temperaturas cercanas al cero absoluto, siguiendo las leyes de la mecánica cuántica.

Los sistemas de materia condensada, como los materiales magnéticos muestran un comportamiento complejo difícil de modelar, incluso utilizando los programas informáticos más sofisticados. Sin embargo, el nuevo simulador permite emular estas condiciones, facilitando su observación.

En la una transición de fase cuántica, el imán cambia de estado, exceptuando los puntos cercanos al de la transición, donde el sistema manifiesta un entrelazamiento cuántico, la característica más importante predicha por la mecánica cuántica. El planteamiento de este fenómeno en términos de fotones implica la superposición de estados de dos partículas de luz.

Estudiar este fenómeno en materiales reales es una tarea desafiante para los físicos experimentales. El nuevo simulador cuántico, presentado por Vincenzo Savona, de la EPFL, y colegas, puede mostrar el mismo comportamiento que en el llamado modelo de Ising, que describe la interacción de los espines magnéticos cuánticos.

 El simulador puede construirse utilizando circuitos superconductores, la misma plataforma tecnológica utilizada en los ordenadores cuánticos modernos. Los circuitos están acoplados a campos de láser de tal manera que causan una interacción efectiva entre los fotones.