Los científicos chinos no paran: logran la aleación más fría del mundo y pueden revolucionar la computación cuántica

La búsqueda de temperaturas extremas ha sido una constante en el desarrollo de tecnologías avanzadas. En campos como la computación cuántica o la medición de alta precisión, operar en condiciones cercanas al cero absoluto no es una opción, sino una necesidad técnica. En este marco, China ha sido el artífice de la aleación más fría del mundo.

El avance, basado en un nuevo tipo de material metálico, redefine algunos límites conocidos en refrigeración científica y plantea así nuevas alternativas para el futuro de la computación cuántica.

¿Cómo es la aleación más fría del mundo y qué influencia tiene a nivel tecnológico?

El estudio de la aleación más fría del mundo fue publicado en la revista Nature y realizado por investigadores de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei de la Academia China de Ciencias (CAS), el Instituto de Física Teórica de la CAS y la Universidad Jiao Tong de Shanghái. Se trata de una estrategia de enfriamiento basada en metales que elimina la dependencia del helio-3.

Este material denominado EuCo2Al9 (ECA) alcanza temperaturas de hasta 106 milikelvin, es decir, apenas unas milésimas por encima del cero absoluto (-273,15 °C). Cabe remarcar que este dato representa un récord en materiales magnetocalóricos metálicos sin utilizar helio-3, un recurso limitado a nivel global.

El comportamiento de este material destaca por una propiedad poco habitual: combina una elevada capacidad de enfriamiento con una conductividad térmica propia de los metales.

Este equilibrio resuelve un problema histórico en este campo. Los materiales utilizados hasta ahora podían alcanzar temperaturas muy bajas, pero no transferían el frío de forma eficiente.

En cambio, esta nueva aleación actúa como un sistema que no solo enfría, sino que también distribuye el frío de manera rápida y eficaz.

¿Cómo funciona la aleación más fría del mundo sin helio-3?

El funcionamiento de EuCo2Al9 se basa en un proceso conocido como refrigeración por desmagnetización adiabática. Este método utiliza campos magnéticos para modificar el estado interno del material y generar enfriamiento sin necesidad de gases criogénicos.

El proceso se desarrolla en varias fases, detalladas a continuación:

• Se aplica un campo magnético al material, alineando sus componentes microscópicos.
• Esta alineación libera calor, que es evacuado al exterior.
• Posteriormente, al retirar el campo magnético, el material absorbe calor, reduciendo su temperatura de forma significativa.

La clave del avance radica en que el nuevo material mantiene una conductividad térmica entre 50 y 100 veces superior a la de otros compuestos similares. Esto permite que el enfriamiento no se quede limitado al propio material, sino que pueda aplicarse de forma práctica a otros sistemas.

¿Por qué esta aleación desarrollada en China es clave para la computación cuántica?

Recordemos que la computación cuántica requiere condiciones extremas para funcionar. Los procesadores cuánticos deben operar a temperaturas cercanas al cero absoluto para evitar interferencias y mantener la estabilidad de los estados cuánticos.

Hasta ahora, este entorno se conseguía mediante sistemas de refrigeración por dilución que dependen del helio-3. Este elemento es escaso, costoso y su disponibilidad está condicionada por procesos industriales y nucleares.

La aparición del EuCo2Al9 introduce una alternativa que elimina esa dependencia. Entre sus implicaciones destacan:

• Posibilidad de reducir el tamaño de los sistemas de refrigeración.
• Menor coste operativo en infraestructuras científicas.
• Mayor estabilidad en el control térmico.
• Desarrollo de equipos más compactos y transportables.

Además, el nuevo material ya ha sido utilizado para construir un módulo de refrigeración sin partes móviles, lo que simplifica su mantenimiento y mejora su eficiencia.

El impacto de este hallazgo chino en la carrera global por nuevas tecnologías

El desarrollo de la aleación más fría del mundo llega en un momento en el que diferentes países buscan soluciones para avanzar en computación cuántica y tecnologías asociadas. La reducción de la dependencia del helio-3 se ha convertido en una prioridad estratégica en varios programas de investigación.

El potencial de este material no se limita al ámbito teórico. Según los investigadores, ya existen avances hacia su producción a mayor escala, lo que podría facilitar su incorporación en aplicaciones reales. Entre los posibles usos se pueden mencionar estos:

• Refrigeración de chips cuánticos.
• Sensores de alta precisión.
• Proyectos de exploración espacial.
• Sistemas científicos que requieren temperaturas extremas.

Por último, otro aspecto relevante es la portabilidad. Frente a los grandes sistemas actuales, que pueden ocupar salas completas y suponer inversiones millonarias, este nuevo enfoque permitiría desarrollar dispositivos más compactos y autónomos.