Un equipo de físicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de los Estados Unidos ha conseguido enfriar un objeto por debajo del límite de temperatura predicho por la física cuántica, rozando el cero absoluto de Kelvin.
La temperatura de las cosas está relacionada con el movimiento de sus átomos. Cuanto más movimiento, mayor es la temperatura. El cero absoluto (0 K) es la temperatura a la que las partículas carecen de movimiento. O, en los términos de la mecánica cuántica, cuando la materia está en su estado fundamental: el punto en el que el nivel de energía interna del sistema es el más bajo posible.
Ahora los científicos han demostrado que es posible “enfriar” un objeto a menos de la quinta parte de un cuanto (la menor cantidad de energía que se puede transmitir en cualquier longitud de onda). Es menos del límite cuántico que predice normalmente la física: un tercio de un cuanto.
La manera habitual de llegar hasta una temperatura tan extraordinariamente baja es mediante enfriamiento láser, pero los investigadores del NIST desarrollaron una nueva técnica que utiliza luz comprimida para enfriar aún más los átomos de los objetos. En la luz comprimida, los fotones se encuentran “estrujados” por un átomo construido de forma artificial; así se obtiene una luz más organizada en una orientación particular que en otras.
El experimento del NIST es el primero que utiliza luz comprimida para el enfriamiento. Los investigadores enfriaron un tambor mecánico de tamaño microscópico que consiste en una membrana de aluminio capaz de vibrar. Al encender la luz en la membrana consiguieron enfriarla a una temperatura muy cercana al cero absoluto: 0,00036 K, el equivalente a -273,1496 ºC (10.000 veces menos que la temperatura en el vacío del espacio).
Hasta ahora, el récord de enfriamiento en un sólido estaba en 273,144 ºC. El hallazgo podría tener aplicaciones en la computación cuántica, como la posibilidad de realizar cálculos sin distorsión. También podría servir para diseñar sensores más sensibles o almacenar información durante más tiempo.
La temperatura de las cosas está relacionada con el movimiento de sus átomos. Cuanto más movimiento, mayor es la temperatura. El cero absoluto (0 K) es la temperatura a la que las partículas carecen de movimiento. O, en los términos de la mecánica cuántica, cuando la materia está en su estado fundamental: el punto en el que el nivel de energía interna del sistema es el más bajo posible.
Ahora los científicos han demostrado que es posible “enfriar” un objeto a menos de la quinta parte de un cuanto (la menor cantidad de energía que se puede transmitir en cualquier longitud de onda). Es menos del límite cuántico que predice normalmente la física: un tercio de un cuanto.
La manera habitual de llegar hasta una temperatura tan extraordinariamente baja es mediante enfriamiento láser, pero los investigadores del NIST desarrollaron una nueva técnica que utiliza luz comprimida para enfriar aún más los átomos de los objetos. En la luz comprimida, los fotones se encuentran “estrujados” por un átomo construido de forma artificial; así se obtiene una luz más organizada en una orientación particular que en otras.
El experimento del NIST es el primero que utiliza luz comprimida para el enfriamiento. Los investigadores enfriaron un tambor mecánico de tamaño microscópico que consiste en una membrana de aluminio capaz de vibrar. Al encender la luz en la membrana consiguieron enfriarla a una temperatura muy cercana al cero absoluto: 0,00036 K, el equivalente a -273,1496 ºC (10.000 veces menos que la temperatura en el vacío del espacio).
Hasta ahora, el récord de enfriamiento en un sólido estaba en 273,144 ºC. El hallazgo podría tener aplicaciones en la computación cuántica, como la posibilidad de realizar cálculos sin distorsión. También podría servir para diseñar sensores más sensibles o almacenar información durante más tiempo.