Condensado de Bose-Einstein

El quinto  estado de la materia fue propuesto por  el físico hindú  Sathiendra  Nath Bose  y por el físico alemán Albert Einstein en 1924.

Sin embargo tuvieron que pasar 71 años para que dichas predicciones se vieran reflejadas en  la realidad. En 1995, gracias al gran desarrollo tecnológico de finales del siglo XX, un grupo de investigadores fue capaz de enfriar miles de átomos de rubidio a menos de una millonésima de grado sobre el cero absoluto y obtener dicho condensado, lo cual supuso la confirmación de las teorías de Bose-Einstein y una demostración más de que es posible acercar los fenómenos cuánticos de la teoría a la realidad práctica.

El fenómeno de los condensados de Bose-Einstein se  da en partículas bosónicas (denominadas de esta manera en honor a Bose), tiene  ciertas  características como por ejemplo: Tienen un espín (momento angular intrínseco) entero, no cumplen el principio de exclusión de Pauli, siguen la estadística de Bose-Einstein, la función de ondas cuántica es simétrica respecto a la permutación de partículas.

 

Este quinto estado de la materia tiene aplicaciones en el campo de la electrónica y en el desarrollo de los relojes atómicos preciosos. Estos avances parecen muy alejados de la realidad cotidiana. Uno se imagina un reloj atómico como una máquina enorme, de dos metros de alto, caro de construir y con un alto consumo de energía. Sin embargo, desde 2004 se fabrican relojes atómicos del tamaño de un chip, los llamados chips atómicos.

 

Estos chips tienen gran número de aplicaciones en dispositivos portátiles de precisión atómica para comunicaciones inalámbricas seguras, navegación GPS precisa y otras aplicaciones, aunque todavía son caros. Riedel et al. publican también en Nature la aplicación de estados comprimidos de espín (spin-squeezed states) en condensados de Bose-Einstein de dos componentes para superar el límite de Ramsey en chips atómicos, así como su aplicación al desarrollo de relojes atómicos (esto último aún en desarrollo). Utilizando una técnica diferente, pero relacionada, logran utilizar técnicas interferométricas para medir las transiciones hiperfinas en estados entrelazados de 4±1 átomos. El incremento en precisión más allá del límite cuántico no es tan espectacular como en el trabajo anterior, pero el hecho de que lo logren en chips atómicos merece toda nuestra atención.

 

 

 

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