Internacional. Las reglas de la física dicen que es imposible enfriar un objeto al cero absoluto, para eliminar toda la energía térmica hasta que sus átomos se detengan. Pero en un artículo publicado recientemente en la revista Nature, los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en EE.UU. afirman que su nueva técnica podría permitir hacer cosas más frías de lo que se pensaba que era posible.
Los científicos han estado enfriando átomos con láser durante varias décadas, pero hubo un límite para qué tan frío pudieron obtener. La mecánica cuántica nos dice que es debido a la forma en que funciona la luz. En lugar de fluir en una corriente continua, viaja en paquetes discretos, llamados quanta. Cada paquete "da una patada pequeña" a medida que llega. El autor principal del documento, J. D. Teufel dijo, lo que significa un poco de calor se agrega a medida que quita energía sobre todos. Utilizando el enfriamiento de banda lateral, los investigadores del NIST habían enfriado previamente su tambor cuántico -una membrana de aluminio microscópica que vibra como un tambor- hasta su "estado fundamental" de energía más baja. En ese momento, el movimiento térmico del tambor era un tercio de la cantidad de su movimiento quantum. Algunos pensaron que esto representaba el "límite cuántico" - las temperaturas más frías que podrían alcanzarse de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica. Tenían el presentimiento de que ser más frío era posible si podían eliminar las "patadas" de los paquetes de luz.
Para ello, "apretaron" sus láseres, utilizando un tipo especial de circuito superconductor para producir un haz de luz en el que los cuantos se vieron forzados a seguirse de manera ordenada. Esto no eliminó todas las "patadas" de los láseres, pero se deshizo de mucho. Cuando los científicos intentaron de nuevo enfriar su tambor con la luz exprimida, lo consiguieron de modo que el movimiento termal fuera una quinta parte de la magnitud del movimiento cuántico.
Ahora que está probado para trabajar, Teufel dice que la técnica puede ser refinada para conseguir objetos incluso más fríos. Abre la puerta a la construcción de instrumentos de sensibilidad sin precedentes - por ejemplo para medir las deformaciones inducidas por el paso de las ondas gravitacionales – y para comprender mejor que nunca la mecánica cuántica - una de las ramas más misteriosas de la física.
Fuente: International Institute of Refrigeration (IIR).
