Científicos enfrían una nanopartícula hasta el límite cuántico

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30 abril 2020
El movimiento de la partícula alcanzó el nivel más bajo permitido por el principio de incertidumbre de Heisenberg

Un grupo de físicos enfrió una nanopartícula a la temperatura más baja permitida por la mecánica cuántica. El movimiento de la partícula alcanzó lo que se conoce como el estado fundamental, o el nivel de energía más bajo posible.

En cualquier material, la cantidad de los átomos alrededor indican su temperatura, pero en el caso de las nanopartículas los científicos pueden definir una temperatura efectiva basada en el movimiento de toda la nanopartícula, que está compuesta por unos 100 millones de átomos. Según informaron los científicos el 30 de enero en Science, la temperatura alcanzó las doce millonésimas de kelvin en una nanopartícula.

Para lograrlo, Markus Aspelmeyer, de la Universidad de Viena, y sus colegas, levitaron un láser dentro de una cavidad especialmente diseñada y redujeron el movimiento de la nanopartícula al estado fundamental, un nivel mínimo establecido por el principio de incertidumbre de Heisenberg. El mencionado principio establece que hay un límite en cuanto a cómo se puede conocer simultáneamente la posición y el momento de un objeto.

La mecánica cuántica tiene una forma de operar en pequeños átomos y electrones, por lo que sus efectos son más difíciles de observar en escalas más grandes. Por tanto, para comprender mejor la teoría, el equipo de investigadores aisló previamente sus efectos en otros objetos sólidos, pero en el caso de la nanopartícula, la misma puede ser levitada y controlada a través de un láser.

Aspelmeyer y sus colegas planean usar las nanopartículas enfriadas para estudiar cómo se comporta la gravedad en los objetos cuánticos y de esa manera explorar un campo de la física lleno de teorías pero con pocas comprobaciones. Los efectos de esta investigación según los implicados, se verán en algunos hallazgos a largo plazo.



Autor: Emily Conover from Independent Journalism ScienceNews