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Técnicas de enfriamiento y atrapamiento de átomos con láser — Chu, Cohen-Tannoudji y Phillips

1985 d.C. · Transmisión: Global
FísicaMétodoNorteamericana

Steven Chu, en los Laboratorios Bell, desarrolla en 1985 una técnica para frenar y enfriar átomos mediante haces láser dispuestos en direcciones opuestas: cuando un átomo se mueve hacia un haz láser sintonizado a una frecuencia ligeramente inferior a la de absorción del átomo, el efecto Doppler hace que el átomo perciba la luz con la frecuencia exacta de absorción, lo que provoca que absorba fotones que frenan su movimiento en esa dirección; aplicando seis haces láser desde todas las direcciones, es posible frenar átomos casi por completo, enfriándolos efectivamente a temperaturas extraordinariamente bajas, técnica que Chu denomina "melaza óptica" por la sensación de resistencia viscosa que experimentan los átomos. William Phillips, en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), refina la técnica y descubre experimentalmente que los átomos se enfrían incluso por debajo del límite teórico calculado previamente, hallazgo inesperado que impulsa avances teóricos posteriores para explicar el fenómeno. Claude Cohen-Tannoudji, en la Escuela Normal Superior de París, desarrolla el marco teórico que explica este enfriamiento por debajo del límite predicho mediante mecanismos cuánticos más sutiles, y perfecciona técnicas adicionales de enfriamiento aún más eficientes. Estas técnicas combinadas permiten enfriar átomos a temperaturas de microkelvin —millonésimas de grado sobre el cero absoluto— y resultan ser el paso técnico imprescindible que haría posible, una década después, la creación del primer condensado de Bose-Einstein y el desarrollo de relojes atómicos de precisión sin precedentes.

InstituciónBell Labs / NIST / Escuela Normal Superior, París
Región históricaEE.UU. / Francia
Fuente primariaChu, S., Hollberg, L., Bjorkholm, J.E., Cable, A., Ashkin, A. — "Three-dimensional Viscous Confinement and Cooling of Atoms by Resonance Radiation Pressure" (Physical Review Letters, 55, 48, 1985). DOI: 10.1103/PhysRevLett.55.48
Fuente secundariaNobel Prize — Physics 1997 — Press release (nobelprize.org)
Lengua originalinglés
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