Ciencia

Científicos consiguen la invisibilidad al comprobar una antigua teoría

Tres experimentos paralelos verificaron, por primera vez, una teoría cuántica de los años 20 y el resultado fue fascinante.

Científicos utilizaron láseres para verificar cómo los átomos de litio se volvían invisibles. Foto: referencial/Universidad de Rice
Científicos utilizaron láseres para verificar cómo los átomos de litio se volvían invisibles. Foto: referencial/Universidad de Rice
Ciencia LR

Tres equipos de científicos realizaron experimentos paralelos y confirmaron una añeja teoría: una densa nube muy fría de gas cuántico repleta de átomos juntos puede volverse invisible tras disipar la niebla resultante. Esta fórmula había sido propuesta por el físico austriaco Wolfgang Pauli en 1925 y ahora se verifica por primera vez en la historia de esta disciplina.

Los resultados se pueden encontrar en los siguientes links, todos ellos de la revista Science: primero, segundo y tercero.

Cuando los átomos, en este caso, están hacinados sin espacio suficiente que los separe unos de otros, no pueden modificar sus estados cuánticos, por lo tanto, no dispersan la luz y podemos ver a través de ellos. Los científicos se apoyaron en el principio de exclusión de Pauli, una regla conocida de la mecánica cuántica, rama de la física que estudia a la materia en tamaños pequeñísimos, como un núcleo atómico.

“Necesitas estas condiciones extremas para poder verlo, densidades altas y temperaturas ultrabajas. Es difícil conseguir ambas cosas a la vez”, sostuvo Yair Margalit del Instituto de Tecnología de Massachusetts, experto de uno de los tres equipos.

Dichos átomos fueron enfriados en trampas magnéticas cerca del cero absoluto (-273,15 °C). Los protagonistas de los experimentos se maravillaron al comparar los resultados y determinar que eran casi idénticos.

En uno de los análisis, los investigadores observaron el comportamiento de una nube de átomos de litio. Según el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), una vez que se volvían más fríos y densos, los átomos dispersaban menos luz y se tornaban progresivamente más tenues.

Al bajar la temperatura, disociaban un 37% menos de luz. Este efecto cuántico es comparable al del segundo experimento: los átomos ultrafríos de una nube de estroncio dispersaban la mitad de la luz.

Experimento de dispersión de la luz en un gas frío de átomos de estroncio. Foto: Christian Sanner, Ye labs / JILA

El gas cuántico de una nube de átomos de potasio ultrafrío también produjo consecuencias similares. Los investigadores califican estas comprobaciones como “un nuevo fenómeno de la física”.

Los especialistas señalaron que el fenómeno podría ayudar a mejorar el almacenamiento temporal de las computadoras cuánticas y su estabilidad.

“Esta es la primera vez que esto se prueba de manera experimental”, destacó Amita Deb, de la Universidad de Otago en Nueva Zelanda.