(Phys.org) —Un equipo de investigadores de varias instituciones en Alemania ha utilizado pulsos de láser para cambiar un cable atómico de un aislante a un metal y viceversa en lo que el grupo describe como el interruptor electrónico más rápido jamás observado. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el equipo describe sus experimentos probando los límites de las velocidades de transición de fase, que han demostrado que puede ocurrir mucho más rápido bajo ciertas condiciones de lo que se creía posible.

Velocidad de transición de fase, como señalan los investigadores, normalmente está limitado por la velocidad a la que la energía puede entrar en un sistema. Hielo convirtiéndose en agua por ejemplo, está limitado por la velocidad a la que el calor puede entrar en el hielo. El proceso sigue las reglas de la mecánica cuántica, por supuesto, aunque pocos teóricos han creído que era posible que ocurriera una transición tan rápido como lo permitían las reglas. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han demostrado que tal es el caso al provocar que se produzca dicha transición.

Para probar los límites de la velocidad de transición, los investigadores enfriaron muestras de indio sobre silicio a 30K y luego midieron el patrón de difracción de electrones de la superficie y encontraron que era un aislante. Luego dispararon un láser a la muestra haciendo que se calentara muy rápidamente; los átomos de indio se ensamblan automáticamente en un alambre metálico de tres átomos de ancho cuando se calientan. Luego dispararon otro pulso láser para medir cómo había cambiado el patrón de difracción. Repitieron el proceso varias veces variando el tiempo entre disparos de láser para ver cuánto tiempo transcurría antes de que el aislante se convirtiera en metal, como resultó, por tiempos superiores a 350 fs. También intentaron variar la cantidad de potencia del láser y descubrieron que cuanto más potencia aplicaban, cuanto más rápida sea la transición, hasta un punto en el que se convirtió en una constante, que el equipo notó, era el límite cuántico.

Aunque describió el evento de transición como el interruptor electrónico más rápido jamás observado, el equipo reconoce fácilmente que no están sugiriendo que podría usarse para crear de alguna manera interruptores ópticos para su uso en aplicaciones prácticas. Bastante, ellos notan, fueron solo algunos teóricos haciendo una investigación básica.

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