Investigadores han descubierto un nuevo tipo de líquido de espín cuántico, denominado líquido de espín fractónico sin brecha energética, en un modelo teórico bidimensional de espines de valor 1. Este hallazgo es significativo porque los líquidos de espín cuánticos son estados de la materia exóticos que no ordenan sus espines de forma convencional, sino que presentan un entrelazamiento cuántico a largo alcance. La particularidad de este nuevo estado es su carácter "sin brecha energética" (gapless), lo que implica que no hay una energía mínima para excitar el sistema, y la emergencia de "fotones" como excitaciones de baja energía, lo que lo distingue de otros líquidos de espín conocidos.

El concepto de fractones, que son excitaciones con movilidad restringida, ha sido un área de intensa investigación en física de la materia condensada. Hasta ahora, los líquidos de espín fractónicos estudiados solían tener una brecha energética (gapped), es decir, requerían una energía mínima para generar excitaciones. La identificación de un estado fractónico sin brecha energética en dos dimensiones, y la asociación de sus excitaciones con partículas que se comportan como fotones, abre nuevas vías para entender la interacción entre la topología y la dinámica cuántica en sistemas de muchos cuerpos. Este modelo teórico podría servir de base para el diseño de nuevos materiales cuánticos con propiedades exóticas.

Este avance se basa en un modelo de espines de valor 1, más complejo que los modelos de espín 1/2 habitualmente estudiados, lo que permite una mayor riqueza de fenómenos cuánticos. La emergencia de fotones en este contexto no se refiere a partículas de luz reales, sino a excitaciones colectivas del sistema que exhiben propiedades similares a las de los fotones, como ser sin masa y propagarse a una velocidad constante. La comprensión de estos estados exóticos es crucial para el desarrollo de futuras tecnologías cuánticas, incluyendo la computación cuántica tolerante a fallos y la detección cuántica de alta precisión, dado que la estabilidad de la información cuántica a menudo depende de la naturaleza topológica del estado fundamental.