Partículas cuánticas ultrafrías rompen la simetría clásica

Actualizado 12/08/2019 11:27:39 CET
Una nube en expansión de partículas cuánticas viola la simetría de escala
Una nube en expansión de partículas cuánticas viola la simetría de escala - ENSS

   MADRID, 12 Ago. (EUROPA PRESS) -

   Físicos cuánticos de la Universidad de Heidelberg han demostrado por primera vez la desviación teóricamente predicha de la simetría clásica, en experimentos con átomos de litio ultrafríos.

   "En el mundo de la física clásica, la energía de un gas ideal aumenta proporcionalmente con la presión aplicada. Esta es una consecuencia directa de la simetría de escala, y la misma relación es cierta en todos los sistemas invariantes de escala. Sin embargo, en el mundo de la mecánica cuántica, las interacciones entre las partículas cuánticas pueden volverse tan fuertes que esta simetría de escala clásica ya no se aplica", explica en un comunicado el profesor asociado Tilman Enss del Instituto de Física Teórica de Heidelberg, primer autor del estudio.

   En sus experimentos, publicados en Science, los investigadores estudiaron el comportamiento de un gas superfluido ultrafrío de átomos de litio. Cuando el gas se mueve fuera de su estado de equilibrio, comienza a expandirse y contraerse repetidamente en un movimiento de "respiración".

   A diferencia de las partículas clásicas, estas partículas cuánticas pueden unirse en pares y, como resultado, el superfluido se vuelve más rígido cuanto más se comprime.

   El grupo observó esta desviación de la simetría de escala clásica y, por lo tanto, verificó directamente la naturaleza cuántica de este sistema. Los investigadores informan que este efecto proporciona una mejor visión del comportamiento de los sistemas con propiedades similares, como el grafeno o los superconductores, que no tienen resistencia eléctrica cuando se enfrían por debajo de una determinada temperatura crítica.

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