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miércoles, 26 de noviembre de 2014

LA LUZ: ONDA, PARTICULA Y ALGO MAS



En experimentos mas recientes, uno de los comportamientos casi incomprensibles únicos para el mundo cuántico, el átomo y los fotones se enredaron por lo que las propiedades pasaron entre el “átomo” y los fotones. Los fotones empezaron a comportarse como átomos, correlacionar entre sí para producir un solo sistema oscilante. El concepto de luz solida se introdujo por primera vez en 2006 en el articulo de la revista Nature: “Quantum phase transitions of light”.
Como en algunos de los fotones se filtró en el medio ambiente circundante, las oscilaciones se desacelereraron y en un punto crítico comenzaron a producir comportamiento divergente en terminos de cuántica. En otras palabras, como el gato de Schroedinger, los fotones correlacionados podrían estar en dos estados a la vez. 


Ahora, en la Universidad de Princeton un grupo de investigadores descubrió un nuevo comportamiento en los fotones que los solidifica y los convierte en cristal. “Esto es algo que nunca habíamos visto. Esta es una nueva forma en el comportamiento de la luz”, dice Andrew Houck, Doctor en ingeniería eléctrica y uno de los miembros del equipo.
La investigación tenía la intención de responder preguntas fundamentales sobre la materia, ya que los fotones cuando están vinculados actúan similares a las partículas subatómicas. “Estamos interesados en explorar -y finalmente controlar y dirigir- el flujo de energía en un nivel atómico,” aseguró Hakan Türeci, profesor asistente de ingeniería eléctrica e investigador, “la meta es entender mejor los materiales y procesos actuales, para evaluar también los materiales que aún no podemos crear,” dijo. La luz solidificada ofrece la oportunidad de observar un sistema subatómico para obtener un conocimiento básico de cómo funcionan estos sistemas ya que incluso las computadoras más avanzadas no pueden explicar las reglas del mundo de las subpartículas y de la mecánica cuántica.   


El dispositivo podría ayudar a los investigadores a observar previamente estados de la materia no observables, como la superfluidad. Los investigadores creen que una máquina que funciona de acuerdo con la mecánica cuántica podría resolver los problemas que antes no tenían solución, como la creación de un superconductor de temperatura ambiente.
Para construir los cristales de luz, los científicos produjeron una estructura de materiales superconductores que contenían 100 mil millones de átomos que fueron puestos juntos para actuar como un solo “átomo artificial”. Después, los científicos colocaron el “átomo artificial” cerca de un superconductor que contenía fotones. Los fotones comenzaron a interactuar con el “átomo”, a actuar como partículas e interactuar entre sí -algo totalmente inusual-.

El investigador Darius Sadri explica que mezclaron los fotones y el “átomo” para encontrar fuentes artificiales de interacción entre los fotones. “Estas interacciones desembocan en un comportamiento totalmente nuevo de la luz, similar a las fases de la materia, tales como los líquidos y los cristales,” explica.

El resultado fue luz sólida, donde los fotones se quedaron congelados en el espacio. “Aquí hemos creado una situación en la que la luz se comporta como una partícula, en el sentido en que dos fotones pueden interactuar con mucha fuerza” dice Tüerci, “en un modo de operación, la luz chapotea como un líquido; en otro modo, se congela.” Los dispositivos -y los cristales- actualmente son increíblemente pequeños; pero la esperanza es que el sistema crezca, y con el tiempo los investigadores sean capaces de formar materiales interesantes como superfluos o aislantes a partir de la luz.


Información: http://www.princeton.edu/engineering/news/archive/?id=13459

"Una luz tenue sólo significa pocos fotones, ver los electrones implica modificarlos". Richard  Feynman


"End of transmission".



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