Físicos de la Universidad de Luxemburgo, junto a colaboradores internacionales, Recientemente ha publicado un artículo en la revista de renombre internacional. Cartas de revisión física . En este articulo, demuestran cómo los efectos de interferencia de la mecánica cuántica podrían permitir a los experimentadores estudiar mejor las propiedades de las partículas atrapadas en líquidos cuánticos a través de resonancias en el espectro de absorción.

Ondas superficiales en el agua

Lanzar una piedra a un lago tranquilo crea ondas en la superficie del agua. Lanzar dos piedras al lago crea dos de esas ondas superficiales, que puede formar un patrón de interferencia interesante. Crear estas ondas requiere energía, que se transfiere de las piedras al agua, en última instancia, las piedras experimentan una fuerza de fricción. En la física clásica, este es un problema muy antiguo, pero su contraparte de la mecánica cuántica todavía tiene sorpresas.

Condensados ​​de Bose-Einstein

El equivalente de la mecánica cuántica consta de dos iones cargados que se sumergen en un "líquido" formado por átomos neutros más ligeros. Experimentalmente, Estos sistemas ya se han realizado hace unos años mediante la combinación de una trampa de iones, que mantiene los iones cargados en su lugar, con una trampa magnetoóptica que permite llevar los átomos neutros a un estado cuántico colectivo llamado condensado de Bose-Einstein (BEC). Como el par de iones está cargado eléctricamente, pueden manipularse mediante campos eléctricos. En particular, la transferencia de energía de los iones al BEC, y la fuerza de fricción resultante, se puede medir estudiando la absorción de campos electromagnéticos.

Resonancias y antiresonancias

Físicos del grupo de Thomas Schmidt de la Universidad de Luxemburgo, junto con investigadores del Institut Polytechnique de Paris y de la Iowa State University, descubrió que surge un nuevo fenómeno si el BEC se alarga y se tiene en cuenta la naturaleza mecánica cuántica de los dos iones y los átomos. En este caso, la interferencia entre las ondas emitidas por los iones y el campo eléctrico aplicado externamente causa características de resonancia y antirresonancia en el espectro de absorción. En la frecuencia resonante, los iones reaccionan muy fuertemente a un campo eléctrico aplicado, mientras que en las antiresonancias, no se puede absorber energía alguna del campo aplicado.

Estas resonancias y antiresonancias son consecuencia de interferencias cuánticas, la naturaleza alargada del BEC, y la fuerte fuerza de Coulomb que actúa entre el ion y los átomos. Por lo tanto, pueden servir como una herramienta experimental útil para caracterizar mejor las propiedades de los BEC, como la velocidad del sonido o cómo interactúan con los iones incrustados.