16 de julio de 2019
  • Lunes, 15 de Julio
  • 4 de junio de 2019

    Logran romper la simetría en el 'reino' cuántico

    Logran romper la simetría en el 'reino' cuántico
    GUOYAN WANG & LEI CHEN

    MADRID, 4 Jun. (EUROPA PRESS) -

    Por primera vez, investigadores chinos han observado una ruptura en un solo sistema cuántico, abriendo la puerta al estudio de la física exótica con sistemas cuánticos no clásicos y su control.

    Llamada simetría de paridad-tiempo (PT), el término matemático describe las propiedades de un sistema cuántico: la evolución del tiempo para una partícula cuántica, así como si la partícula es par o impar. Ya sea que la partícula se mueva hacia adelante o hacia atrás en el tiempo, el estado de rareza o uniformidad sigue siendo el mismo en el sistema equilibrado. Cuando cambia la paridad, el equilibrio del sistema, la simetría del sistema, se rompe.

    Para comprender mejor las interacciones cuánticas y desarrollar dispositivos de próxima generación, los investigadores deben poder controlar la simetría de los sistemas. Si pueden romper la simetría, podrían manipular el estado de espín de las partículas cuánticas a medida que interactúan, dando como resultado resultados controlados y predichos.

    "Nuestro trabajo tiene que ver con el control cuántico", dijo Yang Wu, autor del artículo y estudiante de doctorado en el Laboratorio Nacional de Ciencias Físicas de Hefei en la microsescala y en el Departamento de Física Moderna de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China. Wu también es miembro del Laboratorio clave de la Academia de Ciencias de China de Resonancia Magnética a microescala.

    El equipo, cuyos resultados se publican en Science, utilizó un centro de vacantes de nitrógeno en un diamante como plataforma. El átomo de nitrógeno con un electrón extra, rodeado de átomos de carbono, crea la cápsula perfecta para investigar más a fondo la simetría PT del electrón. El electrón es un sistema de espín único, lo que significa que los investigadores pueden manipular todo el sistema simplemente cambiando la evolución del estado de espín electrónico.

    A través de lo que Wu y su supervisor, Xing Rong, llaman un método de dilatación, los investigadores aplicaron un campo magnético al eje del centro de vacío de nitrógeno, llevando al electrón a un estado de excitabilidad. Luego aplicaron pulsos de microondas oscilantes, cambiando la paridad y la dirección del tiempo del sistema y causando que se rompa y decaiga con el tiempo.

    "Debido a la universalidad de nuestro método de dilatación y la alta capacidad de control de nuestra plataforma, este trabajo allana el camino para estudiar experimentalmente algunos fenómenos físicos nuevos relacionados con la simetría del PT", dijo Wu.

    Los autores correspondientes, Jiangfeng Du y Xing Rong, profesores del Laboratorio Nacional de Ciencias Físicas de Hefei en la microescala y el Departamento de Física Moderna de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, estuvieron de acuerdo.

    "La información extraída de tales dinámicas amplía y profundiza la comprensión de la física cuántica", dijo Du, quien también es académico de la Academia de Ciencias de China. "El trabajo abre la puerta al estudio de la física exótica con sistemas cuánticos no clásicos".