“En la física teórica proponemos y estudiamos modelos que simplifican los aspectos más importantes de sistemas de interés, para aprender a modificar y estabilizar propiedades con aplicaciones tecnológicas.

Durante mi doctorado apliqué este enfoque para entender e idear métodos que modifican propiedades cuánticas de la materia, como el orden topológico.

Se cree que el orden topológico provee bases para obtener computación cuántica robusta: un avance que podría incentivar el siguiente salto tecnológico. Sin embargo, el mayor problema para aprovechar este orden es su carácter elusivo ante métodos de detección convencionales, los cuales consisten en tomar mediciones localizadas del sistema.

Para identificar el orden topológico es necesario caracterizar propiedades correlacionadas entre extremos opuestos de los sistemas, lo cual requiere de mediciones no locales. Para diseñar un método de detección de este orden, reconocimos que los electrones son las unidades fundamentales de estos sistemas. Al tener carga, los electrones interactúan con campos electromagnéticos. Si un sistema se contiene entre dos espejos paralelos, ciertos campos serán resonantes; similar a como el puente y la cejuela definen el sonido de la cuerda de una guitarra. El análogo al puente y la cejuela se conocen como ‘cavidades electromagnéticas’.

Al posicionar un sistema topológico dentro de una cavidad, los campos dentro de la cavidad se impregnan con la información no local de los electrones. Como consecuencia, la información de ordenamiento topológico se encuentra en los campos de la cavidad. Finalmente, esta puede ser extraída con métodos utilizados convencionalmente en el campo de la óptica cuántica.

Jugando con estas ideas desde el estudio de modelos matemáticos, con mi investigación, hemos propuesto un método para caracterizar fases topológicas aprovechando las interacciones electromagnéticas”.