Confirman un comportamiento atómico predicho hace 60 años

Investigadores de la Universidad Estatal de Washington han utilizado una nube súper fría de átomos, que se comporta como un único átomo, para ver un fenómeno que se predijo hace 60 años y del que se ha sido testigo una sola vez desde entonces. Lograr este fenómeno abre un nuevo camino experimental en la computación cuántica, según han destacado los expertos. Para llevar a cabo esta investigación, el equipo enfrió un millón de átomos de rubidio 100 mil millonésimas de grado por encima del cero absoluto. "No había lugar más frío del universo, a menos que alguien estuviera haciendo un experimento similar en otro lugar en la Tierra o en otro planeta", ha señalado el responsable del trabajo, Peter Engels.

En ese momento, el grupo de átomos forman un condensado Bose-Einstein -un estado de agregación de la materia que se da en ciertos materiales a muy bajas temperaturas que fue descubierto por Albert Einstein y el teórico indio Satyendra Nath Bose- después de someterse a un cambio de fase similar a cuando un gas se convierte en un líquido o un líquido se convierte en un sólido. Una vez que los átomos actúan al unísono, pueden ser inducidos a mostrar un comportamiento coherente "superradiante"predicho por el físico de la Universidad de Princeton, Robert Dicke en 1954. "Este gran grupo de átomos no se comporta como un montón de pelotas en un cubo. Se comporta como una gran super-átomo. Por lo tanto, aumenta los efectos de la mecánica cuántica", ha apuntado Engels, cuyo trabajo ha sido publicado en "Nature Communications".

Los investigadores que utilizan estos gases super-frío diluidos han creado el estado 'superradiante' en otra situación mediante un experimento mucho más complicado que implica el acoplamiento de campos de fotones. Debido a que el acoplamiento de los átomos y los fotones es generalmente muy débil, su comportamiento era extremadamente difícil de observar, según ha indicado el experto. "De lo que nos dimos cuenta con es de que, si se ha sustituido la luz con el movimiento de las partículas, se tiene exactamente la misma física", ha apuntado Engels. Además, es más fácil de observar.

"Hemos encontrado una implementación del sistema que nos permite, tanto en el laboratorio como en pruebas reales cumplir con las predicciones del modelo de Dicke, y algunas extensiones de la misma, en un sistema que no es tan complicado como la gente siempre pensó que debería ser", ha concluido el científico.