Pesquisadores do Instituto de Ciências Fotônicas (ICFO), na Espanha, obtiveram a primeira imagem direta de um supersólido criado a partir de átomos ultrafrios de potássio acoplados a luz. O resultado confirma, de forma inequívoca, a coexistência de propriedades de cristal e de superfluido nesse estado exótico da matéria.
A equipe, liderada pela professora Leticia Tarruell (ICREA/ICFO) e integrada pelos doutores Craig Chisholm, Sarah Hirthe, Vasiliy Makhalov, Ramon Ramos e Rémy Vatré, trabalhou em colaboração com os teóricos Josep Cabedo e Alessio Celi, da Universitat Autònoma de Barcelona (UAB). Os achados foram publicados na revista Science em 29 de janeiro de 2026, no artigo “Probing supersolidity through excitations in a spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensate”.
Como o supersólido foi criado
Primeiro, o grupo resfriou uma nuvem de átomos de potássio até proximidades do zero absoluto, formando um condensado de Bose-Einstein, fase em que todas as partículas compartilham o mesmo estado quântico. Em seguida, dois feixes de laser incidindo por direções diferentes acoplaram o estado de spin dos átomos ao seu momento linear, gerando um condensado com acoplamento spin-órbita.
Nesse cenário, dois estados atômicos com momentos distintos interferem entre si, criando um padrão de listras — a “assinatura” de um supersólido. O contraste produzido pelo potássio foi decisivo para visualizar diretamente a estrutura, algo que experimentos anteriores com outras espécies atômicas não haviam conseguido.
Propriedades observadas
As imagens revelaram que o espaçamento entre as listras oscila ao longo do tempo, indicando vibrações semelhantes às de um cristal. Ao mesmo tempo, a expansão ou contração da nuvem fazia com que listras aparecessem ou desaparecessem, evidenciando o comportamento de superfluido sem atrito.
Imagem: Internet
“Estruturas cristalinas nunca são perfeitamente estáticas; ver essas vibrações confirma que temos um verdadeiro supersólido”, destacou a professora Tarruell. Segundo os autores, o experimento encerra o debate sobre a possibilidade de condensados de Bose-Einstein com acoplamento spin-órbita exibirem supersolidez e abre um novo caminho para investigar estados de matéria ainda mais complexos.
Próximos passos
Com a técnica consolidada, o grupo pretende explorar a criação de um “líquido supersólido” — gotículas líquidas estabilizadas por efeitos puramente quânticos, mas contendo uma estrutura interna cristalina. Se bem-sucedida, a iniciativa acrescentará outro item à lista de fases exóticas da matéria descobertas ao longo do último século.
Com informações de Nanowerk
