El descubrimiento llegó casi como una ocurrencia tardía. A mediados de la década de 1980, investigadores que competían por entender los superconductores de alta temperatura en cerámicas de óxido de cobre notaron algo extraño. Cuando los materiales estaban demasiado calientes para ser superconductores, tampoco se comportaban como metales normales. Su resistencia eléctrica aumentaba en una línea perfectamente recta con la temperatura, sin curvatura, sin meseta, sin desviación. Cuarenta años después, los físicos todavía intentan explicarlo.
«El conductor del infierno», lo llamó el difunto teórico Joseph Polchinski.
Los metales normales siguen un patrón predecible: a medida que la temperatura baja, la resistencia cae como T², siguiendo las matemáticas de los electrones comportándose como entidades bien definidas, similares a bolas de billar, llamadas cuasipartículas. Esta imagen, desarrollada por Lev Landau en la década de 1950, forma los cimientos de la electrónica moderna. «Toda la industria electrónica, incluido el iPhone en tu bolsillo, se basa en el éxito de esta teoría», dice Subir Sachdev, teórico de Harvard.
Los metales extraños rompen esos cimientos. Su resistencia es proporcional a la temperatura misma (R ∝ T), una linealidad tan marcada y tan persistente que ha desafiado toda explicación a lo largo de cuatro décadas de trabajo experimental y teórico.
La pista del ruido de disparo
El avance llegó a partir de una medición sorprendentemente simple. En 2023, el grupo de Doug Natelson en la Universidad Rice fabricó nanocables de un metal extraño de fermiones pesados llamado YbRh₂Si₂ y midió sus fluctuaciones de carga cuántica, el débil chisporroteo eléctrico conocido como ruido de disparo. Cuando las cargas individuales fluyen una por una a través de un cable metálico convencional, el ruido sigue un patrón predecible con un factor de Fano (relación ruido-corriente) de 1/3. En YbRh₂Si₂, el factor de Fano estaba suprimido muy por debajo de ese valor.
«Quizás esto es evidencia de que las cuasipartículas no son cosas bien definidas o que simplemente no están ahí, y la carga se mueve de maneras más complicadas», dijo Natelson a New Scientist. «Tenemos que encontrar el vocabulario adecuado para hablar sobre cómo la carga puede moverse colectivamente.»
El trabajo teórico de Wang, Setty, Sur, Chen, Paschen, Natelson y Qimiao Si (Phys. Rev. Research 6, L042045, 2024) mostró que incluso un líquido de Fermi fuertemente correlacionado debería producir un factor de Fano de √3/4, aproximadamente 0.433. La supresión observada era significativamente menor, requiriendo una pérdida real de la identidad de las cuasipartículas.
La imagen de la sopa cuántica
Si la electricidad en los metales extraños no es transportada por entidades individuales similares a partículas, ¿qué es? La imagen que emerge es algo más cercano a una sopa cuántica, un flujo líquido de carga sin partes constituyentes bien definidas. Los cristales de YbRh₂Si₂ para los experimentos de ruido de disparo, proporcionados por Silke Paschen en la Universidad de Viena, cambiaron su propio modelo mental. «En realidad es algo muy controlado. Es el lugar silencioso», dijo sobre el estado de metal extraño.
La evidencia de apoyo proviene de múltiples direcciones. En 2026, el equipo de Stephen Hayden en la Universidad de Bristol utilizó haces de neutrones en el Laboratorio Rutherford Appleton para medir las fluctuaciones de espín electrónico en un metal extraño, descubriendo que las fluctuaciones de espín se aceleran y desaceleran al unísono con la temperatura, una fuerte evidencia para una explicación basada en fluctuaciones de la resistencia lineal. El trabajo fue publicado en Nature Communications con coautores que incluyen a Subir Sachdev.
Peter Abbamonte en la Universidad de Illinois, que ha estudiado la densidad de carga en metales extraños con un cañón de electrones, describe el comportamiento como extraño: «No hay ninguna medición que puedas hacer con el sistema que te diga cuántos electrones hay en él. Realmente se comportan de una manera muy extraña.»
La conexión SYK
En el lado teórico, un curioso modelo de la década de 1990 se ha vuelto central. En 1993, Sachdev y Jinwu Ye modelaron un punto cuántico simplificado donde cada electrón se conecta con todos los demás, sin estructura espacial, sin geometría. El resultado: la perturbación eléctrica decae a una tasa proporcional a la temperatura, a pesar de no tener partículas ni espacio como normalmente los entendemos. El modelo fue inicialmente descartado como un juguete, hasta que Alexei Kitaev en Caltech demostró en 2015 que un modelo casi idéntico, ahora llamado modelo Sachdev-Ye-Kitaev (SYK), conecta el comportamiento de los metales extraños con la física de los agujeros negros a través del principio holográfico.
«Es como si nos quitaran la alfombra de debajo de los pies», dijo Sachdev.
El modelo SYK hace una predicción radical: la resistencia aumenta linealmente con la temperatura porque la corriente pierde momento a una tasa que depende solo de la temperatura y la constante de Planck, constantes fundamentales, no de la química del material. Si es cierto, significa que la electricidad en algunos materiales está gobernada por un límite de velocidad cuántica universal, no por las familiares interacciones de cuasipartículas que explican todo, desde los cables de cobre hasta los chips de silicio.
Lo que significa
Los metales extraños se han observado ahora en al menos cinco clases diferentes de materiales: cupratos (década de 1980), pnicturos de hierro (2009, por el grupo de Louis Taillefer), capas de grafeno retorcidas (2019, por Andrea Young y Cory Dean), niquelatos (2023, por el grupo de Harold Hwang) y compuestos de fermiones pesados como YbRh₂Si₂. El fenómeno parece ser universal, independiente de la química específica, sugiriendo que refleja un principio fundamental de la materia cuántica en lugar de una propiedad exótica de cualquier material en particular.
Si la imagen de cuasipartículas debe ser abandonada para estos materiales, las implicaciones se extienden mucho más allá de la física de la materia condensada. La conexión del modelo SYK con la termodinámica de agujeros negros y la gravedad cuántica sugiere que los metales extraños pueden estar sondeando la misma estructura profunda de la realidad cuántica que los físicos estudian con aceleradores de partículas y detectores de ondas gravitacionales.
«Era el conductor del infierno», dijo Polchinski. Después de 40 años, puede ser el conductor que finalmente obligue a la física a reescribir las reglas de la electricidad.
Traducido por Alessandra
Fuentes
1. New Scientist, «The strange metals forcing us to rethink how electricity really works» (7 de julio de 2026). https://www.newscientist.com/article/2531747-the-strange-metals-forcing-us-to-rethink-how-electricity-really-works/
2. Chen, L. et al., «Shot noise in a strange metal», Science 382, 907-911 (2023). DOI: 10.1126/science.abq6100
3. Wang, C. et al., «Shot noise and universal Fano factor», Phys. Rev. Research 6, L042045 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.6.L042045
4. Radaelli, G. et al., «Critical spin fluctuations across the superconducting dome», Nature Communications 17, 4564 (2026).
5. Sachdev, S. & Ye, J., «Universal quantum fluctuations in a strongly correlated system», Phys. Rev. Lett. 70, 3339 (1993). DOI: 10.1103/PhysRevLett.70.3339