Es el trampolín más pequeño del mundo. Átomos que rebotan con láser pueden aportar mediciones ultra precisas de la gravedad

Para poner a prueba teorías como la relatividad general, la fuerza de la gravedad se mide con precisión utilizando conjuntos de átomos superfríos que caen en una cámara de vacío. A estos conjuntos seles llama «condensados Bose-Einstein» o BEC (de Bose-Einstein condensates).

El patrón de interferencia depende de las rutas que toman los átomos, por lo que el efecto de la gravedad en la velocidad de caída se puede calcular analizando las pautas con un interferómetro. Cuanto más larga sea la caída, más precisa será la medición… pero más difícil es mantener el conjunto intacto.

«Cuanto más largo es su interferómetro, más precisa es la medición,», dice Thomas Bourdel del Instituto Charles Fabry de Óptica en Palaiseau, Francia. «Pero usted es limitado por el tamaño [máximo que se le puede dar] a su aparato.»

Caída cuántica

Ahora Philippe Bouyer, del Instituto de Óptica en Palaiseau, Francia, junto con Bourdel y sus colegas, han aumentado el tiempo de caída con un trampolín «cuántico».

En una cámara microscópica, dispararon un pulso de láser especialmente diseñado sobre el BEC que caía. El pulso afectó el BEC de la misma manera que puede afectar a la luz una trama en un cristal: como los átomos exhiben un comportamiento ondulatorio, se los puede difractar de una manera similar a cómo se difracta la luz en un cristal.

Al ajustar el láser, el equipo pudo dividir la onda, haciendo que algunos de sus componentes rebosen hacia arriba. Cuando estas partes volvieron a caer, el láser pulsó para que se dividiese de nuevo, y así sucesivamente. Finalmente, las partes se recombinaron en un patrón de interferencia.

El dispositivo es menos preciso que los interferómetros atómicos, pero el equipo planea mejorar notablemente la precisión, por ejemplo, utilizando átomos más livianos. Los átomos más ligeros como el helio y el litio levitarán más tiempo después de cada rebote que los átomos más pesados. Esto tiene el mismo efecto que crear un interferómetro más largo con átomos más pesados.

Referencia de publicación: arxiv.org/abs/0911.0203

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti