Un innovador experimento de nanopartículas «oscuras» revelará los misterios del mundo cuántico macroscópico

SciTechDaily

Superposición cuántica macroscópica

Una perla de vidrio de tamaño nanométrico entra en un estado de superposición cuántica macroscópica al desarrollarse en un potencial generado por fuerzas electromagnéticas o magnéticas. Crédito: Helen Henzer

La creación de una perla de vidrio de tamaño nanoescalar revela efectos cuánticos a macroescala.

La distinción entre el mundo ordinario y el reino cuántico es borrosa. A medida que un objeto aumenta de tamaño, su localización se vuelve más rápida a medida que sufre una transformación cuántica que enfría su movimiento.

absolutamente cero
El cero absoluto es la temperatura mínima teórica en la escala de temperatura termodinámica. A esta temperatura, todos los átomos de un objeto están en reposo y el objeto no emite ni absorbe energía. El valor acordado internacionalmente para esta temperatura es −273,15 °C (−459,67 °F; 0,00 K).

» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>cero absoluto.

Investigadores dirigidos por Oriel Romero-Assart del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia de Ciencias de Austria (ÖAW) y el Departamento de Física Teórica de la Universidad de Innsbruck proponen un experimento en el que una nanopartícula teórica levita, en su estado fundamental, tiene un potencial frío, no visible («oscuro») creado por fuerzas electrostáticas o magnéticas. Se espera que esta evolución en el potencial oscuro produzca de forma rápida y fiable un estado de superposición cuántica macroscópica.

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nanoescala
La nanoescala se refiere a una escala de longitud que es muy pequeña, generalmente del orden de nanómetros (nm), que es una milmillonésima parte de un metro. A esta escala, los materiales y sistemas exhiben propiedades y comportamientos únicos que difieren de los observados a escalas de mayor longitud. predicción "nano-" se deriva de la palabra griega "apelar a," lo que significa "esclavo" o "muy pequeña" Los fenómenos a nanoescala son relevantes para muchos campos, incluida la ciencia de materiales, la química, la biología y la física.

» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>nanoescala-Esfera de vidrio de tamaño en su estado fundamental dinámico. Si se las deja solas, bombardeando moléculas de aire y dispersando la luz entrante, estas esferas de vidrio se calientan rápidamente y abandonan el régimen cuántico, lo que limita el control cuántico. Para evitarlo, los investigadores proponen dejar que la esfera crezca en la oscuridad, con la luz apagada, completamente guiada por fuerzas electrostáticas o magnéticas no uniformes. Esta evolución no sólo es lo suficientemente rápida como para evitar el calentamiento de las moléculas de gas perdidas, sino que también elimina la localización extrema y caracteriza sin ambigüedades las propiedades cuánticas.

Abordar desafíos prácticos y perspectivas futuras

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