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Martes, 16 julio 2013
Física

Primera observación del Efecto Hall de Espín en un gas cuántico, paso clave en la atomotrónica

Se ha conseguido hacer la primera observación del Efecto Hall de Espín en un condensado de Bose-Einstein (BEC, por sus siglas en inglés), el cual es una nube de átomos ultrafríos que actúan como un solo objeto cuántico.

Además de aportar nuevos y reveladores datos sobre el mundo de la mecánica cuántica, el logro alcanzado con este fenómeno es un paso importante hacia aplicaciones en la atomotrónica, o sea en el uso de átomos ultrafríos como componentes de circuitos.

El Efecto Hall de Espín se observa en electrones y otras partículas cuánticas cuando su movimiento depende de su orientación magnética, o "espín". Anteriormente, el Efecto Hall de Espín se había observado en electrones confinados a una banda bidimensional de semiconductor, y en fotones, pero nunca en un condensado de Bose-Einstein.

Un circuito cuántico podría usar espines, apuntando "hacia arriba" o "hacia abajo", como señales portadoras de un dato, de manera análoga a como se pueden representar unos y ceros mediante cargas eléctricas en ordenadores convencionales. Sin embargo, los dispositivos cuánticos pueden procesar la información de maneras que resultan difíciles o imposibles para los dispositivos convencionales.

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Esta recreación artística muestra átomos en un condensado de Bose-Einstein que son empujados por luz láser. Cuando los átomos, todos con la misma orientación en su espín magnético, representada por sus polos azul y amarillo, son empujados en dirección de la línea de visión, se orientan hacia la derecha debido a su espín, como consecuencia del Efecto Hall de Espín, que ha sido observado por vez primera en un condensado de Bose-Einstein. (Imagen: Edwards / JQI / NIST)

Encontrar modos de manipular el espín es una tarea de investigación importante para los científicos que estudian los fenómenos cuánticos, y los resultados logrados ahora por el equipo de Matthew Beeler, del Instituto Nacional estadounidense de Estándares y Tecnología (NIST) en Maryland, pueden ayudar a que el Efecto Hall de Espín se convierta en una buena herramienta para esta tarea.

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