Los investigadores demostraron la capacidad de enfriar un objeto de una escala relativamente grande hasta prácticamente su estado básico de movimiento.
Ciudad de México, 30 de junio (RT).- La mayoría de los objetos son una colección de partículas vibrantes en movimiento, y todo este movimiento aleatorio se refleja en la temperatura de un objeto. Cuando un objeto se enfría hasta una temperatura cercana al cero absoluto (-273.16 grados Celsius), sigue teniendo un movimiento cuántico residual, una condición llamada "estado básico de movimiento".
Previamente, los físicos lograron superenfriar objetos pequeños, de la escala de nanogramos, para que sus átomos estuvieran prácticamente parados, hasta el llamado "estado cuántico tan puro".
Ahora, por primera vez, científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (EU) consiguieron enfriar un objeto grande, a escala humana, con una masa que equivale a 10 kilogramos y compuesto por casi un octillón de átomos, hasta acercarlo a su estado básico de movimiento.
Featured in MIT News: "Now for the first time, scientists at MIT and elsewhere have cooled a large, human-scale object to close to its motional ground state. "#mitcqe #QuantumComputinghttps://t.co/Gb53V0lfgy
— MIT Center for Quantum Engineering (@CQE_MIT) June 22, 2021
Con el uso del Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO), los investigadores pudieron medir el movimiento de las masas con extrema precisión y sobreenfriar el movimiento del objeto en cuestión desde la temperatura ambiente hasta 77 nanokelvin, muy cerca de su estado básico de movimiento, que creen que es de 10 nanokelvins, casi el cero absoluto.
Approaching the motional ground state of a 10-kg object https://t.co/ZeJjGxCF7O
— The Cosmic Tsarists (@Cosmic_Tsarist) June 26, 2021
"Esto es comparable a la temperatura a la que los físicos atómicos enfrían sus átomos para llegar a su estado básico, y eso es con una pequeña nube de quizás un millón de átomos, que pesan picogramos. Así que es sorprendente que se pueda enfriar algo mucho más pesado hasta la misma temperatura", indicó el profesor adjunto de Ingeniería Mecánica del MIT, Vivishek Sudhir.
Los resultados del nuevo estudio, publicado en la revista Science, representan el mayor objeto que se ha enfriado hasta acercarse a su estado básico de movimiento y abren posibilidades para estudiar los efectos de la gravedad en objetos relativamente grandes en estados cuánticos.
"Nadie ha observado nunca cómo actúa la gravedad sobre estados cuánticos masivos. Hemos demostrado cómo preparar objetos a escala de un kilogramo en estados cuánticos. Esto abre por fin la puerta a un estudio experimental de cómo la gravedad podría afectar a los grandes objetos cuánticos, algo que hasta ahora solo se había soñado", dijo Sudhir.
