martes, 26 de febrero de 2013

Herramienta invisible permite nuevos experimentos cuánticos con átomos, moléculas, grupos y otras nanopartículas

Los experimentos sobre la naturaleza de la onda cuántica de átomos y moléculas han permitido a los investigadores medir con precisión las pequeñas fuerzas y desplazamientos así como arrojar luz en la inexplorada zona entre la física cuántica y el mundo diario. Ahora, físicos de la Universidad de Viena han tenido éxito en la construcción de un nuevo interferómetro de ondas de materia que permite nuevos experimentos cuánticos con una amplia clase de partículas, incluyendo átomos, moléculas y nanopartículas. Estos grumos de materia son expuestos a tres rejillas de pulsos de luz láser que son invisibles al ojo humano, existen tan solo durante una mil millonésima parte de segundo y nunca simultáneamente.

La interferometría de ondas de materia tiene una larga tradición en la Universidad de Viena, donde ya se observó en 1999 la primera interferencia cuántica de grandes moléculas. Hoy en día, los científicos están reuniendo evidencias del comportamiento mecánico-cuántico de los cada vez más complejos componentes de la materia. Esto se lleva a cabo en experimentos en los cuales el vuelo de cada partícula parece obtener información acerca de distintos lugares en el espacio, los cuales son inaccesibles de acuerdo con la física clásica.

El equipo de investigación ha establecido ahora una nueva manera de manipular partículas masivas: usando destellos largo de nanosegundos de lu láser para crear rejillas, tres de las cuales forman un interferómetro de camino cerrado. Este esquema permite crear estados de superposiciòn mecánico cuánticos, los cuales nosotros no observamos en nuestro entorno macroscópico. Cuando se sincronizan de manera precisa, las ligeras y fugaces estructuras forman un dispositivo liberado de muchas restricciones que limitaron la precisión en las mediciones de las anteriores máquinas.

Cinco estudiantes de la Universidad de Viena han estado planificando y configurando el dispositivo durante los cinco pasados años. El prototipo desarrollado es único en su clase: por primera vez permite investigar la naturaza de la onda cuántica no solo de moléculas individuales, sin también de grupos de moléculas. Durante un experimento, estas partículas se alinearon durante unos pocos nanosegundos en un nanopatrón periódico. Esta estructura puede servir como "nanoregla" para detectar pequeñas perturbaciones externas así como la medición precisa de pequeñas fuerzas y campos.

Via Univie

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