Cómo meter 170 átomos dentro de un átomo

Fuentes: How to put 170 atoms in an atom

Un átomo es en su mayor parte espacio vacío: el radio de su núcleo es decenas de miles de veces menor que el de la órbita del electrón más externo, una proporción equiparable a un grano de arena en un campo de fútbol. Esa holgura permite, en condiciones muy controladas, alojar dentro de un solo átomo hasta 170 átomos adicionales del mismo elemento sin violar las leyes de la física.

La clave está en combinar dos estados exóticos de la materia. Por un lado, los átomos de Rydberg, bautizados en honor al físico sueco Johannes Rydberg, que en 1888 descubrió un patrón en los espectros atómicos. Cuando un electrón absorbe energía cuidadosamente calibrada, salta a un orbital mucho más amplio: los átomos de Rydberg pueden ser más de mil veces más anchos que un átomo normal. Por otro lado, el condensado de Bose-Einstein (BEC), un estado en el que, a temperaturas inferiores a una millonésima de grado por encima del cero absoluto, los átomos comparten un único estado cuántico y se mueven tan despacio que pueden empaquetarse con extrema densidad.

En 2018, un equipo internacional fabricó un BEC de átomos de estroncio y excitó uno de ellos con un láser hasta convertirlo en un átomo de Rydberg. Decenas de átomos del condensado quedaron atrapados dentro de la órbita inflada del electrón externo, formando una estructura bautizada como "polarón de Rydberg". Según las simulaciones de los investigadores, ese polarón podría llegar a hospedar hasta 170 átomos de estroncio. Aunque por ahora no se vislumbran aplicaciones prácticas directas, estos sistemas ofrecen una ventana privilegiada para estudiar la mecánica cuántica a una escala mayor de lo habitual.