Nobel de Física 2012

Cazadores de partículas

actualidad — por el 12/10/2012 a las 14:34

La Real Academia de las Ciencias de Suecia premió el estadounidense David Wineland y el francés Serge Haroche, quienes dieron los primeros pasos en el camino que busca construir supercomputadoras veloces con base en la física cuántica. El investigador galo estuvo de visita recientemente en nuestra Facultad.

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Serge Haroche                                y                              David Wineland

Como buenos cazadores de partículas, David Wineland y Serge Haroche, se valieron de trampas tan originales que no sólo lograron capturar parte de lo que buscaban, sino que también obtuvieron la recompensa del Premio Nobel de Física 2012. “Sus métodos innovadores han permitido dar los primeros pasos hacia la creación de una nueva clase de computadores superveloces con base en la física cuántica”, argumentó la academia sueca, y agregó, entre otros logros de los galardonados, “la construcción de relojes de precisión extrema que podrían ser la base futura de un nuevo parámetro de tiempo”.

Si bien ambos científicos de 68 años compartirán los 925 mil euros de la distinción, cada uno de ellos ha venido trabajando por su cuenta. Haroche es investigador del Colegio de Francia y de la Escuela Normal Superior (París), y Wineland es del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos. Ellos y sus equipos abrieron la puerta a una nueva era de experimentación: demostraron cómo observar directamente partículas cuánticas individuales, sin destruirlas.

Para el profesor del Departamento de Física de la Facultad e investigador del CONICET, Juan Pablo Paz, el Nobel “es muy merecido. Wineland y Haroche han desarrollado técnicas que permiten manipular y controlar el comportamiento de átomos, iones y fotones de a uno por vez. Sus experimentos tienen una doble relevancia. Por un lado, han puesto a prueba la mecánica cuántica en un régimen que nunca había sido explorado hasta ahora. Por el otro, han contribuido a realizar avances tanto en el campo de la metrología (mejorando la precisión de los relojes más precisos) y en la, todavía inconclusa, carrera por construir computadoras cuánticas”.

En la Argentina, la repercusión entre los científicos de Exactas no se hizo esperar y enseguida tomó la forma de mails de festejos. Es que uno de los galardonados había estado recientemente en la Facultad. “Wineland y Haroche son dos personas de bajo perfil, a quienes tuve el gusto de conocer. Haroche, ha visitado varias veces nuestra Universidad, la última este mismo año para dictar un maravilloso curso de seis clases, un verdadero lujo. Ama Buenos Aires, disfruta el tango, el buen vino y el arte argentino. Su premio es una gran alegría y un estímulo para todos los que lo admiramos”, señala Paz.

Haroche no sólo es ahora el “Nobel” visitante de la Facultad, sino que también ha recibido en su lugar de trabajo a científicos de Exactas. “Haroche trabaja en París, en un laboratorio montado en la École Normal Supérieure. Tuve la oportunidad –precisa Paz- de visitarlo varias veces. No es un lugar demasiado impresionante, tan sólo un gran salón lleno de aparatos electrónicos, láseres, etc. Sin embargo, Haroche tiene en su laboratorio algo así como la famosa máquina de Dios: un dispositivo experimental único en el mundo. Nadie, hasta ahora, ha sido capaz de montar un laboratorio similar y reproducir íntegramente sus resultados”.

En la mira

Aunque realizaron caminos diferentes, ambos laureados comparten puntos en común. “Haroche y Wineland son cazadores. Haroche atrapa fotones (partículas de luz) y los mantiene confinados en cavidades formadas por espejos muy especiales, que él mismo construye. Los fotones sobreviven un largo tiempo en las cavidades de Haroche, ¡el suficiente para dar una vuelta alrededor de la Tierra! Haroche estudió la interacción de esos fotones atrapados con átomos que entran y salen de la cavidad de a uno por vez.  Sus trabajos permitieron explorar las propiedades más raras de la mecánica cuántica: ha logrado entrelazar átomos distantes entre sí, lo que en poco tiempo le permitirá teletransportarlos, y ha construido un dispositivo que permite medir el número de fotones, sin que durante el proceso de medición los fotones sean absorbidos y desaparezcan”, indica Paz, y enseguida agrega:  “Por su parte, Wineland atrapa iones: átomos a los que les arranca un electrón y que, por lo tanto, quedan cargados positivamente. Wineland ha perfeccionado las trampas de iones. Hoy, es capaz de ubicar, uno por uno, iones en lugares del espacio que puede elegir casi a voluntad. Puede moverlos, verlos, estudiarlos, mientras permanecen atrapados por varios días. Usando esas trampas, Wineland ha estudiado la interacción entre sus iones y la luz. Ha demostrado la posibilidad de utilizar la luz para lograr que iones separados por grandes distancias interactúen entre sí. Entre otros experimentos impresionantes, ha logrado teletransportar el estado de un ión a otro”.

Por último, Paz sintetiza: “Los trabajos de Haroche y Wineland son utilizados para intentar construir un nuevo tipo de computadoras: las computadoras cuánticas. En ellas, la información debe almacenarse en cada átomo, o cada fotón. Por eso, las técnicas de atrapamiento y control desarrolladas por Wineland y Haroche son tan importantes”. Si las expectativas se cumplen, “Tal vez el ordenador cuántico cambie nuestra vida cotidiana de modo tan radical como los ordenadores clásicos lo han hecho en el siglo pasado”, subraya el Comité Nobel.

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