Los materiales llamados aislantes topológicos son aquéllos que no dejan pasar la corriente eléctrica en su volumen, pero sí sobre su superficie. A diferencia de los conductores habituales, como los metales, la corriente no sufre ninguna pérdida de energía al circular en la superficie de un aislante topológico. Esta propiedad abre grandes posibilidades de aplicación.

Un grupo de investigadores encontró un nuevo estado de la materia llamado superconductividad topológica, la cual promete acelerar a un nuevo nivel las capacidades de cálculo y almacenamiento de información de las computadoras. El equipo de matemáticos de diversas universidades se centró en las propiedades de los cúbits, un sistema cuántico que, en lugar de utilizar ceros y unos, aprovecha propiedades como el espín de los electrones o la polarización fotónica para almacenar o transmitir información.

Un equipo de investigadores que trabajan en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) del Departamento de Energía ha descubierto el conductor topológico más fuerte hasta el momento, en forma de muestras de cristal fino que tienen una estructura de escalera de caracol. Las superficies de estos materiales conducen la electricidad con muy poca resistencia, algo similar a los superconductores pero sin la necesidad de temperaturas increíblemente frías, mientras su interior es aislante. Sería un nuevo estado de materia cuántica.

La investigadora de Universidad del País Vasco Maia García Vergniory está tratando de desentrañar los misterios de nuevos materiales, llamados topológicos, en los que se podrán basar los futuros dispositivos de baja potencia y los ordenadores cuánticos. Hasta ahora, sólo se han encontrado 200. Ella y su equipo han desarrollado un nuevo método con el que esperan descubrir miles de ellos.

Los físicos teóricos del Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC usaron simulaciones por computadora para mostrar cómo los pulsos de luz especiales podrían crear canales robustos donde la electricidad fluye sin resistencia en un semiconductor atómicamente delgado. El Premio Nobel de Física 2016 fue otorgado a 3 científicos por las propiedades de los materiales topológicos. Se ha examinado cómo la luz podría inducir estos fenómenos teóricamente en el grafeno pero la alta energía necesaria les hizo conformarse con el disulfuro de tungsteno.

El método Monte Carlo, aunque se aplica en un montón de cosas, surge en física con la bomba nuclear. ¿En qué consiste? Hay dos partes, está la parte de Monte Carlo clásica, que se aplica a seguros de coches, son métodos para hacer estadísticas, es decir, intentar crear muestras lo más representativas posible de algo, de un suceso que tú quieres estudiar para poder hacer estadísticas fiables, lo que pasa es que luego ese método se puede aplicar también en el mundo cuántico...

En el grafeno se observan cuasipartículas de tipo fermión de Dirac sin masa, aunque no se conoce ninguna partícula fundamental de este tipo (hace décadas se pensaba que los neutrinos lo eran). En los superconductores topológicos se observan cuasipartículas de tipo fermión de Majorana con masa. No se conoce ninguna partícula fundamental de este tipo (pero hay físicos que creen que los neutrinos lo son). Se publica en Science la primera observación directa de estas cuasipartículas en un nanohilo magnético de hierro sobre plomo en estado...