Científicos europeos crean una bomba cuántica de partículas de luz

 

Unos científicos de la Universidad Tecnológica de Delft, han construido un dispositivo de bombeo de calor a escala cuántica hecho con partículas de luz. Este dispositivo acerca a los científicos al límite cuántico de la medición de señales de radiofrecuencia, algo útil por ejemplo, en la búsqueda de la materia oscura, una forma hipotética de materia que por lo que se sabe, es más abundante en el universo que la propia materia normal de la que están hechas las estrellas, los planetas y los demás astros.

El singular dispositivo cuántico es obra de un equipo internacional que incluye especialistas de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos, el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH) y la Universidad de Tubinga en Alemania.

Si ponemos juntos dos objetos de diferente temperatura, como cuando colocamos una botella caliente dentro de un recipiente lleno de cubitos de hielo, el calor fluye en una dirección muy previsible, desde el objeto caliente hacia el frío. Y si esperamos el tiempo suficiente, ambos objetos alcanzarán la misma temperatura, un proceso que en física se describe como alcanzar el equilibrio, o sea, un balance entre el flujo de calor en un sentido y en otro.

Sin embargo, aplicando la energía necesaria al proceso idóneo, es posible romper este equilibrio y hacer que el calor fluya en el sentido «contrario». Este es el principio que se utiliza en los frigoríficos para mantener los alimentos fríos y en las bombas de calor que extraen calor del aire frío del exterior para calentar el interior de la vivienda.

Gary Steele, de la Universidad Tecnológica de Delft y sus colegas, han conseguido demostrar un fenómeno cuántico análogo al de la bomba de calor, que provoca que las partículas cuánticas elementales de luz, conocidas como fotones, se muevan en sentido contrario al flujo normal, el que va desde un objeto caliente («brillante») hacia uno frío («oscuro»).

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