{"id":23785,"date":"2021-07-29T10:12:32","date_gmt":"2021-07-29T16:12:32","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=23785"},"modified":"2021-07-29T11:32:57","modified_gmt":"2021-07-29T17:32:57","slug":"consiguen-parar-el-tiempo-con-una-esfera-de-100-nanometros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/ciencia\/consiguen-parar-el-tiempo-con-una-esfera-de-100-nanometros\/","title":{"rendered":"Consiguen parar el tiempo con una esfera de 100 nan\u00f3metros"},"content":{"rendered":"

Cada vez estamos m\u00e1s cerca de observar mejor los procesos cu\u00e1nticos a escala de los objetos macrosc\u00f3picos, que se rigen por leyes f\u00edsicas diferentes de las part\u00edculas elementales.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Los fen\u00f3menos cu\u00e1nticos macrosc\u00f3picos intrigan a los f\u00edsicos desde que se conocen las propiedades de la naturaleza a escala de \u00e1tomos y part\u00edculas subat\u00f3micas. <\/span>Se sit\u00faan entre los fen\u00f3menos m\u00e1s relevantes de la f\u00edsica.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Los efectos cu\u00e1nticos prevalecen a escala at\u00f3mica y de las part\u00edculas subat\u00f3micas: ponen de manifiesto que, a esos niveles de la realidad, materia y energ\u00eda se confunden debido a la dualidad onda-part\u00edcula. <\/span>Adoptan comportamientos extra\u00f1os que escapan a la f\u00edsica cl\u00e1sica.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Esos efectos cu\u00e1nticos solo se aprecian en los electrones y en otros componentes f\u00edsicos m\u00e1s peque\u00f1os. <\/span>Sin embargo, en un laboratorio se pueden crear condiciones para obtener efectos cu\u00e1nticos en objetos macrosc\u00f3picos: la mayor\u00eda de las veces, se ha logrado con nubes de millones de \u00e1tomos.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Hasta ahora se ha conseguido apreciar fen\u00f3menos cu\u00e1nticos macrosc\u00f3picos en la superfluidez (descubierta en 1937) o en la superconductividad (descubierta en 1911), y tambi\u00e9n en los\u00a0 <\/span><\/span>estados topol\u00f3gicos de la materia<\/span><\/span><\/a> .<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Nuevos hitos<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/h2>\n

Este a\u00f1o se ha logrado adem\u00e1s el\u00a0 <\/span><\/span>entrelazamiento cu\u00e1ntico<\/span><\/span><\/a> , que permite a dos part\u00edculas elementales distantes entre s\u00ed compartir un estado cu\u00e1ntico com\u00fan, en tambores vibratorios fabricados con dos membranas de aluminio de unos 10 micr\u00f3metros de longitud (un micr\u00f3metro equivale a una mil\u00e9sima parte de un mil\u00edmetro).<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Ahora, investigadores de la Escuela Polit\u00e9cnica Federal de Z\u00farich (ETH Zurich) han conseguido otro hito en la carrera por conocer c\u00f3mo se desenvuelven los procesos cu\u00e1nticos a escala macrosc\u00f3pica: llevaron una esfera de vidrio hasta el l\u00edmite cu\u00e1ntico y observaron los fen\u00f3menos cu\u00e1nticos que se produc\u00edan en su interior.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

La esfera med\u00eda cien nan\u00f3metros, lo que significa que es mil veces m\u00e1s peque\u00f1a que el grosor de un cabello humano. <\/span>Es peque\u00f1a para nuestra percepci\u00f3n, pero enorme para los niveles f\u00edsicos elementales porque consta de 10 millones de \u00e1tomos.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Trampa \u00f3ptica<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/h2>\n

La esfera se hizo levitar en una trampa \u00f3ptica y un l\u00e1ser la mantuvo suspendida en el aire. <\/span>La trampa \u00f3ptica estaba en un recipiente al vac\u00edo y enfriado a 269 \u00b0 C bajo cero.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Para que alcanzara el estado cu\u00e1ntico, fue preciso reducir a\u00fan m\u00e1s su nivel de energ\u00eda, lo que los investigadores consiguieron con un segundo l\u00e1ser que les disminuyeron su velocidad de oscilaci\u00f3n hasta su estado fundamental.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

El resultado puede compararse con el balance de un columpio que logramos reducirlo a un estado de aparente quietud, como si par\u00e1ramos el tiempo un instante, suficiente para observar los fen\u00f3menos cu\u00e1nticos asociados al balanceo de un objeto macrosc\u00f3pico.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Las oscilaciones de la esfera, y por tanto su energ\u00eda de movimiento, se redujeron hasta el l\u00edmite cu\u00e1ntico: el punto en el que la relaci\u00f3n de incertidumbre de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica impide una reducci\u00f3n mayor, se\u00f1alan los autores de esta investigaci\u00f3n.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u00abEsta es la primera vez que se ha utilizado un m\u00e9todo de este tipo para controlar el estado cu\u00e1ntico de un objeto macrosc\u00f3pico en el espacio libre\u00bb, explica el autor principal y el profesor de fot\u00f3nica, Lukas Novotny, en un\u00a0 <\/span><\/span>comunicado<\/span><\/span><\/a> .<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Ventajas importantes<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/h2>\n

Aunque se han obtenido resultados similares con esferas en resonadores \u00f3pticos, este enfoque tiene ventajas importantes: es menos susceptible a las perturbaciones y, al apagar la luz l\u00e1ser, se puede, si es necesario, examinar la esfera en completo aislamiento, destacan los investigadores.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

El resultado ayud\u00f3 a comprender mejor la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, acerc\u00e1ndola a\u00fan m\u00e1s al tama\u00f1o macrosc\u00f3pico y posibilitando as\u00ed el desarrollo de nuevas tecnolog\u00edas.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Los investigadores esperan que su trabajo pueda ser \u00fatil para estudiar mejor c\u00f3mo la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica consigue que las part\u00edculas elementales se comporten como ondas.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Tambi\u00e9n que posibilite el desarrollo de sensores de nueva generaci\u00f3n m\u00e1s sofisticados que los actuales.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Referencia<\/span><\/span><\/strong><\/span><\/h2>\n

Control cu\u00e1ntico de una nanopart\u00edcula levitada \u00f3pticamente en un espacio libre criog\u00e9nico<\/span><\/span><\/a> . <\/span>Felix Tebbenjohanns y col. <\/span>Nature, volumen 595, p\u00e1ginas 378\u2013382 (2021). <\/span>DOI: https: \/\/doi.org\/10.1038\/s41586-021-03617-w<\/span><\/span><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Cada vez estamos m\u00e1s cerca de observar mejor los procesos cu\u00e1nticos a escala de los objetos macrosc\u00f3picos, que se rigen por leyes f\u00edsicas diferentes de las part\u00edculas elementales.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":23786,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-23785","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"yoast_head":"\nConsiguen parar el tiempo con una esfera de 100 nan\u00f3metros - Observatorio Tecnol\u00f3gico de Hidalgo<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/ciencia\/consiguen-parar-el-tiempo-con-una-esfera-de-100-nanometros\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"en_US\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Consiguen parar el tiempo con una esfera de 100 nan\u00f3metros - 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