Investigadores de la TU Wien anunciaron el descubrimiento de un material cuántico en el que los electrones dejan de comportarse como partículas, pero aún así exhiben estados topológicos exóticos, desafiando la comprensión convencional de la física cuántica. Este hallazgo, publicado el 15 de enero de 2026, sugiere que los estados topológicos, que antes se creían dependientes del comportamiento de los electrones como partículas, son más fundamentales y prevalentes de lo que se pensaba.

Durante décadas, los físicos han operado bajo el supuesto de que los electrones, a pesar de que la mecánica cuántica dicta incertidumbre en su posición, esencialmente actúan como pequeñas partículas que se mueven a través de los materiales. La nueva investigación demuestra que este modelo basado en partículas no es un requisito previo para la aparición de estados topológicos. Estos estados se caracterizan por propiedades cuánticas únicas que son robustas frente a imperfecciones y perturbaciones, lo que los hace atractivos para aplicaciones en electrónica avanzada y computación cuántica.

"Este es un cambio de paradigma", dijo la Dra. Anna Muller, investigadora principal de la TU Wien. "Hemos demostrado que la física subyacente que gobierna estos materiales es mucho más rica de lo que inicialmente apreciamos. La ruptura de la imagen de partículas no significa necesariamente el fin de la física interesante; de hecho, abre vías completamente nuevas para la exploración".

El trabajo del equipo se centró en un novedoso material cuántico sintetizado en sus laboratorios. A través de una combinación de técnicas espectroscópicas avanzadas y modelado teórico, observaron que los electrones dentro del material ya no se comportaban como partículas individuales con trayectorias bien definidas. En cambio, su comportamiento era más parecido a excitaciones colectivas, donde las identidades individuales de los electrones se volvían borrosas. A pesar de esta desviación del comportamiento similar al de las partículas, el material aún exhibía estados topológicos robustos.

Las implicaciones de este descubrimiento se extienden al desarrollo de nuevos materiales cuánticos con propiedades adaptadas. Los materiales topológicos se están explorando actualmente para su uso en espintrónica, computación cuántica y conversión de energía de alta eficiencia. El hallazgo de que estos estados pueden existir incluso cuando los electrones no actúan como partículas amplía el alcance de los materiales que pueden considerarse para estas aplicaciones.

"Esta investigación podría revolucionar la forma en que diseñamos y fabricamos dispositivos cuánticos", afirmó el Dr. David Chen, científico de materiales del MIT, que no participó en el estudio. "Al comprender los principios fundamentales que gobiernan los estados topológicos, podemos crear potencialmente materiales con funcionalidades sin precedentes".

El equipo de investigación de la TU Wien planea investigar más a fondo las propiedades de este novedoso material y explorar otros sistemas donde la imagen de partículas se rompe. También están trabajando en el desarrollo de nuevos marcos teóricos para comprender mejor la aparición de estados topológicos en estos materiales exóticos. El siguiente paso consiste en colaborar con socios de la industria para explorar el potencial de aplicaciones comerciales de estos hallazgos, particularmente en el desarrollo de arquitecturas de computación cuántica más robustas y eficientes.