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Revelan cómo es el "efecto cuántico" para hacer invisible la materia

Científicos lograron demostrar a través de un estudio el extraño efecto cuántico para volver invisible la materia al enfriar nubes de gas lo suficientemente densa. ¡Mirá!
lunes, 22 de noviembre de 2021 · 15:42

El efecto es el primer ejemplo puntual de un proceso mecánico cuántico conocido como "bloqueo de Pauli".

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) usaron láseres para comprimir y enfriar gas de litio a densidades y temperaturas bajas como para que disperse menos cantidad de luz.

Al enfriar la nube todavía más cerca del cero absoluto o 0º Kelvin (-273.15 grados Celsius), esta se vuelve invisible. Los resultados se publicaron recientemente en la revista Science.

El autor del estudio, Wolfgang Ketterle, docente de física del MIT, dijo: "Lo que hemos observado es una forma muy especial y sencilla de bloqueo de Pauli, que consiste en impedir que un átomo haga lo que todos los átomos harían de forma natural: dispersar la luz".

"Esta es la primera observación clara de que este efecto existe, y muestra un nuevo efecto en la física", añadió Ketterle.

El bloqueo de Pauli nace del principio de exclusión de Pauli, formulado por primera vez por el físico austriaco Wolfgang Pauli en 1925. Explica que todas las partículas denominadas fermiones con el mismo estado cuántico no pueden existir en el mismo espacio.

Sin el principio de exclusión todos los átomos se podrían colapsar a la vez que entrarían en erupción en una enorme liberación de energía.

Al enfriar los átomos, pierden energía, llenando todos los estados más bajos disponibles y generando un tipo de materia denominda mar de Fermi. Las partículas quedan atrapadas unas en otras, sin poder ir a otros niveles de energía.

En este aspecto, se apilan y no tienen a dónde ir si son golpeadas. Están tan aglomeradas que las partículas ya no pueden interactuar con la luz. Por ende, la luz que se envía al interior cumple con el bloqueo de Pauli y simplemente va a traspasar, explican los investigadores.

Es difícil lograr que una nube atómica alcance este estado particular. No solo requiere temperaturas completamente bajas, sino que también requiere que los átomos se aprieten hasta alcanzar densidades absolutas.

Después de atrapar su gas dentro de una trampa atómica, los científicos lo hicieron estallar con un láser. Tal como predecía la teoría, los átomos enfriados y comprimidos dispersaron un 38% menos de luz que los que estaban a temperatura ambiente, lo que los hizo mucho más débiles.

Determinan que esto se podría aprovechar para crear materiales que supriman la luz y así evitar la pérdida de información en los ordenadores cuánticos.

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