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martes, 24 de abril de 2012

la luz superfluida es posible




La superfluidez – la fase de la materia que permite que un fluido ascienda por las paredes de su contenedor – es conocida desde aproximadamente la década de 1930. Desde entonces, la superfluidez se ha convertido en uno de los principales ejemplos de cómo los efectos cuánticos se hacen visibles a escala macroscópica bajo ciertas condiciones. Aunque los físicos han considerado previamente la posibilidad de la luz superfluida, sus resultados habían sido inconcluyentes hasta el momento. En un nuevo estudio, físicos franceses han demostrado teóricamente que el movimiento superfluido de la luz es posible, y han propuesto un experimento para observar el fenómeno.

En su estudio, publicado en un reciente ejemplar de la revista Physical Review Letters, Patricio Leboeuf y Simon Moulieras de la Universidad de Paris-Sud y el CNRS explican que la superfluidez es la capacidad de un fluido de moverse con disipación o viscosidad cero. Un fluido se comporta como un superfluido sólo bajo cierta velocidad crítica; por encima de la velocidad crítica, la superfluidez desaparece. Más comúnmente demostrada en el helio líquido, la superfluidez tiene lugar cuando el helio se enfría y algunos átomos alcanzan su menor energía posible. En este punto, las funciones de onda cuántica de estos átomos empiezan a solaparse y a formar un condensado Bose-Einstein, en el cual todos los átomos se comportan como un único gran átomo, y su naturaleza cuántica se manifiesta a escala macroscópica.

En este estudio, Leboeuf y Moulieras han demostrado que existe una velocidad crítica superfluida en un medio no lineal. Explican cómo la luz superfluida puede observarse en un conjunto de guías de onda. Desde un punto de vista dinámico, la luz que se propaga a través de un medio no lineal es formalmente equivalente a un gas Bose de partículas masivas interactuantes. La luz puede viajar recta a través de las guías de onda en la dirección longitudinal, o puede tunelizarse entre guías adyacentes en la dirección transversal. El beneficio de esta configuración es que permite a los científicos diseñar distintas características del conjunto y controlar el flujo de la luz.

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