Los científicos de la Universidad de Bath han patentado una técnica para estabilizar la densidad del vapor de metal alcalino utilizando nanopartículas de oro, de modo que se pueda acceder a los electrones para aplicaciones que incluyen computación cuántica, enfriamiento de átomos y mediciones de precisión.
Los vapores de metales alcalinos, incluidos litio, sodio, potasio, rubidio y cesio, permiten a los científicos acceder a electrones individuales, debido a la presencia de un solo electrón en la 'capa' externa de metales alcalinos.
Esto tiene un gran potencial para una variedad de aplicaciones, incluidas las operaciones lógicas, el almacenamiento y la detección en la computación cuántica, así como en mediciones de tiempo ultra precisas con relojes atómicos o en diagnósticos médicos, incluidos cardiogramas y encefalogramas.
Sin embargo, un obstáculo técnico grave ha sido el control confiable de la presión del vapor dentro de un espacio cerrado, por ejemplo, el tubo de una fibra óptica. Se debe evitar que el vapor se adhiera a los lados para retener sus propiedades cuánticas,pero los métodos existentes para hacerlo, incluido el calentamiento directo de los contenedores de vapor son lentos, costosos y poco prácticos a escala.
Los científicos de la Universidad de Bath, en colaboración con un colega de la Academia de Ciencias de Bulgaria, han ideado un método ingenioso para controlar el vapor recubriendo el interior de los contenedores con partículas de oro nanoscópicas 300,000 veces más pequeñas que una cabeza de alfiler.
Cuando se ilumina con luz láser verde, las nanopartículas absorben y convierten rápidamente la luz en calor, calientan el vapor y hacen que se disperse en el contenedor más de 1,000 veces más rápido que con otros métodos. El proceso es altamente reproducible y, además,Se descubrió que el nuevo recubrimiento de nanopartículas preserva los estados cuánticos de los átomos de metales alcalinos que rebotan de él.
El estudio se publica en Comunicaciones de la naturaleza .
El profesor Ventsislav Valev, del Departamento de Física de la Universidad de Bath dirigió la investigación. Dijo: "Estamos muy entusiasmados con este descubrimiento porque tiene tantas aplicaciones en las tecnologías actuales y futuras! Sería útil en el enfriamiento atómico, enrelojes atómicos, en magnetometría y en espectroscopía de ultra alta resolución "
"Nuestro recubrimiento permite un control externo rápido y reproducible de la densidad de vapor y la profundidad óptica relacionada, crucial para la óptica cuántica en estas geometrías confinadas"
El profesor adjunto Dimitar Slavov, del Instituto de Electrónica de la Academia de Ciencias de Bulgaria, agregó "En esta prueba de principio, se demostró que iluminar nuestro recubrimiento supera significativamente los métodos convencionales y es compatible con los recubrimientos de polímeros estándar utilizados para preservar la cantidadestados de átomos individuales y conjuntos coherentes "
La Dra. Kristina Rusimova, becaria premiada en el Departamento de Física, agregó: "Es posible mejorar aún más nuestro recubrimiento ajustando el tamaño de partícula, la composición del material y el entorno del polímero. El recubrimiento puede encontrar aplicaciones en varios recipientes, incluyendo células ópticas, magneto-trampas ópticas, microcélulas, capilares y fibras ópticas de núcleo hueco "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Bath . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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