Unos cient\u00edficos han construido un dispositivo de bombeo de calor a escala cu\u00e1ntica hecho con part\u00edculas de luz. Este dispositivo acerca a los cient\u00edficos al l\u00edmite cu\u00e1ntico de la medici\u00f3n de se\u00f1ales de radiofrecuencia, algo \u00fatil, por ejemplo, en la b\u00fasqueda de la materia oscura, una forma hipot\u00e9tica de materia que, por lo que se sabe, es m\u00e1s abundante en el universo que la propia materia normal de la que est\u00e1n hechas las estrellas, los planetas y los dem\u00e1s astros.<\/p>\n
El singular dispositivo cu\u00e1ntico es obra de un equipo internacional que incluye especialistas de la Universidad Tecnol\u00f3gica de Delft en los Pa\u00edses Bajos, el Instituto Federal Suizo de Tecnolog\u00eda en Z\u00farich (ETH) y la Universidad de Tubinga en Alemania.<\/p>\n
Si ponemos juntos dos objetos de diferente temperatura, como cuando colocamos una botella caliente dentro de un recipiente lleno de cubitos de hielo, el calor fluye en una direcci\u00f3n muy previsible: desde el objeto caliente hacia el fr\u00edo. Y si esperamos el tiempo suficiente, ambos objetos alcanzar\u00e1n la misma temperatura, un proceso que en f\u00edsica se describe como alcanzar el equilibrio, o sea un balance entre el flujo de calor en un sentido y en otro.<\/p>\n
Sin embargo, aplicando la energ\u00eda necesaria al proceso id\u00f3neo, es posible romper este equilibrio y hacer que el calor fluya en el sentido \u00abcontrario\u00bb. Este es el principio que se utiliza en los frigor\u00edficos para mantener los alimentos fr\u00edos, y en las bombas de calor que extraen calor del aire fr\u00edo del exterior para calentar el interior de la vivienda.<\/p>\n
Gary Steele, de la Universidad Tecnol\u00f3gica de Delft, y sus colegas han conseguido demostrar un fen\u00f3meno cu\u00e1ntico an\u00e1logo al de la bomba de calor, que provoca que las part\u00edculas cu\u00e1nticas elementales de luz, conocidas como fotones, se muevan en sentido contrario al flujo normal, el que va desde un objeto caliente (\u00abbrillante\u00bb) hacia uno fr\u00edo (\u00aboscuro\u00bb).<\/p>\n
Aunque los investigadores ya hab\u00edan utilizado su dispositivo como ba\u00f1o fr\u00edo para fotones de radiofrecuencia calientes en un estudio anterior, ahora han conseguido convertirlo simult\u00e1neamente en un amplificador. Con el amplificador incorporado, el dispositivo es m\u00e1s sensible a las se\u00f1ales de radiofrecuencia.<\/p>\n
El dispositivo est\u00e1 fabricado con inductores y condensadores superconductores en un chip de silicio enfriado a solo unas mil\u00e9simas de grado por encima del cero absoluto. A la temperatura m\u00e1s baja que permiten las leyes de la f\u00edsica se la llama \u00abcero absoluto\u00bb. A pesar de lo baj\u00edsima que es la temperatura alcanzada en el dispositivo, algunos de los fotones del circuito todav\u00eda est\u00e1n excitados con algo energ\u00eda t\u00e9rmica. Mediante un efecto de presi\u00f3n fot\u00f3nica, los investigadores pueden acoplar estos fotones excitados a fotones fr\u00edos de mayor frecuencia, lo que en experimentos anteriores les permiti\u00f3 enfriar los fotones calientes hasta su estado b\u00e1sico cu\u00e1ntico.<\/p>\n
Ahora, los investigadores han conseguido adem\u00e1s enviar una se\u00f1al extra al circuito fr\u00edo, mediante la cual son capaces de crear un motor que amplifica los fotones fr\u00edos y los calienta, por as\u00ed decirlo. Al mismo tiempo, la se\u00f1al extra \u00abbombea\u00bb los fotones preferentemente en una direcci\u00f3n entre los dos circuitos. Al empujar los fotones con m\u00e1s fuerza en una direcci\u00f3n que en la otra, los investigadores son capaces de enfriar los fotones de una parte del circuito a una temperatura m\u00e1s fr\u00eda que la de la otra parte, creando una versi\u00f3n cu\u00e1ntica de la bomba de calor para fotones en un circuito superconductor.<\/p>\n
Steele y sus colegas exponen los detalles t\u00e9cnicos de su logro en la revista acad\u00e9mica Science Advances, bajo el t\u00edtulo \u201cParametrically enhanced interactions and non-reciprocal bath dynamics in a photon-pressure Kerr amplifier\u201d. (Fuente: NCYT de Amazings)<\/p>\n
Fuente: noticiasdelaciencia.com<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Unos cient\u00edficos han construido un dispositivo de bombeo de calor a escala cu\u00e1ntica hecho con part\u00edculas de luz. Este dispositivo acerca a los cient\u00edficos al l\u00edmite cu\u00e1ntico de la medici\u00f3n de se\u00f1ales de radiofrecuencia, algo \u00fatil, por ejemplo, en la b\u00fasqueda de la materia oscura, una forma hipot\u00e9tica de materia que, por lo que se […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":27869,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-27868","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tech"],"yoast_head":"\n