JÓVENES FÍSICOS “ATRAPARON” UN ATÓMO Y DESPRENDIERON SU IÓN. UN GRAN AVANCE.

 

El físico argentino Christian Schmiegelow  y sus estudiantes de doctorado Martín Drechsler y Nicolás Nuñez Barreto, en un nuevo laboratorio del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires, consiguieron que en la pantalla de su computadora empezara a crecer una señal de fluorescencia.

«Nos quedamos perplejos” recuerda Schmiegelow, e hicimos pruebas cortas, apagando y prendiendo láseres en distinto orden y vimos que la señal se comportaba como esperábamos. Se me cayó una lágrima en el cuarto oscuro».

Habían logrado por primera vez «atrapar» un ion individual (es decir, un átomo cargado eléctricamente), una hazaña de la física experimental que sólo algunos pocos laboratorios en el mundo son capaces de alcanzar. Esto fue posible en nuestro Laboratorio de Iones y Átomos Fríos (LIAF), una instalación única en la región y probablemente la iniciativa más importante que se está realizando en el ámbito de la física en el país. «Hasta donde sabemos, este es el primer ion atrapado en América Latina” declaró Juan Pablo Paz, fundador de este laboratorio junto con Schmiegelow.

Fue un átomo de calcio que cayó en una ‘trampa’ ubicada en el interior de una cámara de ultra alto vacío sobre una mesa óptica en una de las salas del laboratorio instalado en la Ciudad Universitaria.  La “trampa” es un dispositivo que genera campos electromagnéticos diseñados para empujar el ion hacia una pequeña región del espacio. La cámara de vacío en la que se ubica tiene varias ventanas que permiten iluminar el interior con láseres y recolectar la luz emitida por el ion. Se utilizan tanto para ionizar los átomos como para obligarlos a emitir luz (fluorescencia), y para enfriarlos, según explicaron ambos.

Es un éxito para la ciencia argentina ya que para el confinamiento de iones individuales se requiere un dominio muy preciso de la tecnología involucrada. Coloca al país en la vanguardia de la física cuántica y de la manipulación atómica, y le ofrece la posibilidad de aplicaciones en áreas como la metrología cuántica y el procesamiento de información cuántica, entre otros.

Fluorescencia que se produce cuando atrapan un átomo ionizado Crédito: Franco Meconi

La muestra de calcio de la que se extraen los átomos es un polvo ubicado en un pequeño horno que se encuentra dentro de una cámara de vacío. Por allí se hace circular una corriente eléctrica para que se desprendan. Para ionizarlos se utilizan dos láseres: estos hacen que el electrón pegue primero un salto, luego otro y pase a estar libre alejándose indefinidamente del átomo. El primer átomo lo mantuvieron «atrapado» durante más de una hora, pero el equipo del LIAF demostró ser capaz de reemplazarlo por otros, atrapando iones individuales de manera sistemática día tras día y manteniéndolos así todo el tiempo que deseaban.

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