Llega un nuevo miembro de la familia cuántica: el dropleton

Fue descubierta hace poco y tiene una vida relativamente larga (25 picosegundos), lo que facillita el estudio de interacciones cuánticas.

Droplet es la palabra inglesa que designa a la gota, y a partir de ella se construyó el nombre con el que se bautizó al dropleton, la nueva cuasipartícula descubierta por un equipo de investigadores de la Universidad de Marburgo (Alemania) y del centro JILA (Universidad de Colorado Boulder-NIST) en medios semiconductores.

En un artículo publicado esta semana en la revista Nature, se explica que las cuasipartículas son excitaciones cuánticas constituidas por partículas más pequeñas que actúan juntas como si fueran una sola de comportamiento predecible. El excitón, una cuasipartícula integrada por un electrón y un hueco (en el cual el electrón podría estar pero no está) unidos por fuerzas electrostáticas, es un ejemplo de esto.

El dropletón enunciado por los investigadores es la suma de un pequeño grupo de excitones, es decir, unos pocos fotones, y huecos que se condensan durante un instante (aproximadamente 25 picosegundos -un picosegundo es la billonésima de segundo-) como las gotas de los líquidos.

Esta nueva partícula tiene una estructura y unas características cuánticas diferentes a las de otras conocidas, y el físico Steven Cundiff, uno de los autores del trabajo, lo explica de la siguiente manera: "Las gotitas de electrones y huecos se conocen en los semiconductores, pero por lo general contienen miles de millones de estos electrones y huecos. Aquí estamos hablando de gotitas con aproximadamente cinco electrones y cinco huecos”.

Para crear las nuevas cuasipartículas se utilizaron pulsos de láser ultrarrápidos, con los que se generó el plasma de electrones y huecos necesario para producir los excitones, de los que después surgen los dropletones, que, por tener un tiempo de vida relativamente “largo”, son lo suficientemente estables como para facilitar el estudio de interacciones cuánticas entre la luz y la materia, por lo que su detección será de interés en el campo de la física fundamental.

"Respecto a los beneficios prácticos, nadie va a crear un 'aparatito' de gotas cuánticas, pero esto tiene beneficios indirectos para mejorar nuestra comprensión sobre cómo interactúan los electrones en diversas situaciones, incluso en dispositivos optoelectrónicos", concluyó Cundiff.

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7 de Diciembre de 2016|15:20
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