Hoy dia, la mayoría de los experimentos cuánticos se llevan a cabo con la ayuda de la luz, incluidos los de nanomecánica, en el que los objetos diminutos se enfrían con ondas electromagnéticas hasta tal punto que revelan propiedades cuánticas. Ahora, un equipo de físicos dirigido por Oriol Romero-Isart en la Universidad de Innsbruck y la Academia de Ciencias de Austria propone enfriar micropartículas con ondas sonoras.

Si bien la física cuántica generalmente se ocupa de los componentes básicos de la luz y la materia, durante algún tiempo, Los científicos han estado tratando de investigar las propiedades cuánticas de objetos más grandes, explorando así la frontera entre el mundo cuántico y la vida cotidiana. Para este propósito, las partículas se ralentizan con la ayuda de ondas electromagnéticas y la energía de movimiento se reduce drásticamente. Esto se describe como "enfriamiento por movimiento". Las propiedades cuánticas ocurren cuando las partículas se enfrían a su estado fundamental cuántico fundamental, es decir, al nivel de energía más bajo posible.

Hasta aquí, la única forma de enfriar las partículas hasta el estado fundamental ha sido hacerlas interactuar con fotones atrapados en un resonador electromagnético. Pero los físicos teóricos dirigidos por Carlos González-Ballestero y Oriol Romero-Isart de la Universidad de Innsbruck y la Academia de Ciencias de Austria, en colaboración con el experimentalista Jan Gieseler de la Universidad de Harvard y el ICFO de Barcelona, Ahora proponen hacer que el movimiento de las partículas magnéticas interactúe con las ondas acústicas internas que se encuentran confinadas dentro de cada partícula.

Ondas sonoras en microimanes

En analogía con los fotones, los cuantos de luz, las vibraciones en un cuerpo sólido pueden describirse como los llamados fonones. Estos pequeños paquetes de ondas sonoras se propagan a través de la red cristalina del sólido. "Los fonones están muy aislados e interactúan con el movimiento del movimiento de las partículas solo a través de ondas magnéticas, "explica Carlos González-Ballestero." En nuestro trabajo, ahora mostramos que esta interacción puede ser controlada por un campo magnético ". Esto permite experimentos cuánticos sin fotones, y por tanto incluso con partículas absorbentes de luz. "En cambio, También mostramos que la fuerte interacción entre el movimiento y los fonones proporciona un camino para sondear y manipular la elusiva y exótica dinámica de las ondas acústicas y magnéticas en partículas muy pequeñas. ", añade Oriol Romero-Isart. El nuevo método también abre nuevas posibilidades para el procesamiento de información cuántica, por ejemplo, utilizando fonones como memoria cuántica.