Científicos vuelven el hierro transparente

El experimento, logrado por primera vez, puede suponer un importante respaldo para el desarrollo de la computación cuántica

Científicos vuelven el hierro transparente
(Múltiples imágenes de dos objetos localizados entre dos espejos paralelos.)


Un grupo de científicos del Sincrotrón Alemán de Electrones (DESY), el mayor centro de investigación alemán de física de partículas, ha conseguido algo que parece imposible: volver transparente el hierro. La investigación, que aparece publicada en la revista científica Nature, puede suponer un importante paso en la creación de ordenadores cuánticos ultrarrápidos en el futuro, computadoras que siguen las reglas de un mundo microscópico, donde las leyes «normales» de la física no funcionan.

Para llevar a cabo el experimento, que para cualquier inexperto supone un verdadero galimatías, los científicos elaboraron algo así como un sándwich óptico. Para empezar, colocaron dos delgadas capas de 57 átomos de hierro en una cavidad óptica, una disposición de dos espejos de platino paralelos que reflejan los rayos X múltiples veces. Las dos capas de hierro, cada una aproximadamente de unos tres nanómetros de grosor, se mantienen entre los dos espejos de platino por el carbono, que es transparente para la luz de los rayos X en la longitud de onda utilizada. Este tipo de sándwich, con un espesor total de solo 50 nanómetros, se irradia en ángulos muy poco profundos con un haz de rayos X extremadamente delgado desde la fuente de luz del sincrotrón PETRA III.

Dentro de este sistema de espejos, la luz se refleja hacia atrás y adelante varias veces, generando una onda estacionaria, una resonancia. Cuando la longitud de onda de luz y la distancia entre las dos capas de hierro son las adecuadas, los científicos pueden ver el milagro: el hierro se vuelve casi transparente para la luz de rayos X. Para que este efecto se produzca, una capa de hierro debe estar situada exactamente en el mínimo de la resonancia de la luz, y el otro exactamente en el máximo. Cuando las capas se desplazan dentro de la cavidad, el sistema se convierte inmediatamente en no transparente. Los científicos atribuyen esta observación a un efecto cuántico-óptico, causado por la interacción de los átomos en las capas de hierro. Solo unos pocos cuantos de luz son necesarios para generar este efecto.

Almacenar información

«Sin lugar a dudas, todavía hay un largo camino por recorrer hasta que la primera computadora cuántica se convierta en realidad. Sin embargo, con este efecto, somos capaces de llevar a cabo una clase completamente nueva de experimentos de mecánica cuántica de la más alta sensibilidad», explica Ralf Röhlsberger, responsable de la investigación.

Los científicos creen que este experimento supondrá un progreso técnico notable para la computación cuántica y permitirá desarrollar el almacenamiento de información con pulsos de luz extremadamente lentos.





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