Un nuevo dispositivo que se basa en el flujo de nubes de átomos ultrafríos promete pruebas potenciales de la intersección entre la rareza del mundo cuántico y la familiaridad del mundo macroscópico que experimentamos todos los días. El dispositivo de interferencia cuántica superconductora atomizada SQUID también es potencialmenteútil para mediciones de rotación ultrasensibles y como componente en computadoras cuánticas.
"En un SQUID convencional, la interferencia cuántica en las corrientes de electrones se puede utilizar para hacer uno de los detectores de campo magnético más sensibles", dijo Changhyun Ryu, físico del grupo Quantum de Física de Materiales y Aplicaciones en el Laboratorio Nacional de Los Alamos ".Utilizamos átomos neutros en lugar de electrones cargados. En lugar de responder a los campos magnéticos, la versión atomtrónica de un SQUID es sensible a la rotación mecánica ".
Aunque pequeño, con solo unas diez millonésimas de metro de diámetro, el SQUID atomtrónico es miles de veces más grande que las moléculas y los átomos que generalmente se rigen por las leyes de la mecánica cuántica. La escala relativamente grande del dispositivo le permite probar teoríasde realismo macroscópico, que podría ayudar a explicar cómo el mundo con el que estamos familiarizados es compatible con la rareza cuántica que gobierna el universo en escalas muy pequeñas. En un nivel más pragmático, los SQUID atomtrónicos podrían ofrecer sensores de rotación altamente sensibles o realizar cálculos como parte decomputadoras cuánticas.
Los investigadores crearon el dispositivo atrapando átomos fríos en una lámina de luz láser. Un segundo láser que intersecta los patrones "pintados" de la lámina que guió a los átomos en dos semicírculos separados por pequeños espacios conocidos como Juntas de Josephson.
Cuando se gira el SQUID y las uniones Josephson se mueven entre sí, las poblaciones de átomos en los semicírculos cambian como resultado de la interferencia mecánica cuántica de las corrientes a través de las uniones Josephson. Al contar los átomos en cada sección del semicírculo, ellos investigadores pueden determinar con mucha precisión la velocidad de rotación del sistema.
Como el primer prototipo de SQUID atomtrónico, el dispositivo tiene un largo camino por recorrer antes de que pueda conducir a nuevos sistemas de orientación o información sobre la conexión entre los mundos cuántico y clásico. Los investigadores esperan que la ampliación del dispositivo produzca un diámetro atomtrónico mayorLos SQUID podrían abrir la puerta a aplicaciones prácticas y nuevas ideas de mecánica cuántica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Los Alamos . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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