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FP7

SUPERCOLD Resultado resumido

Project ID: 330623
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Francia

Colisiones atómicas y moleculares a temperaturas muy bajas

Es importante comprender cómo los átomos y las moléculas colisionan y se dispersan a temperaturas cercanas al cero absoluto. Estas temperaturas son comunes en el universo y son cada vez más utilizadas en aplicaciones tecnológicas.
Colisiones atómicas y moleculares a temperaturas muy bajas
El impacto de las especies ultrafrías es cada vez más importante en metrología y mediciones de alta precisión, en el estudio de los fenómenos colectivos en sistemas de materia condensada y en las reacciones químicas controladas por cuantos, así como en el desarrollo de tecnologías cuánticas.

Estudiar las colisiones a bajas temperaturas es clave. Las colisiones son fundamentales para el enfriamiento de los materiales al régimen ultrafrío, pues muchas de las técnicas de enfriamiento se basan en la termalización con especies más frías. Frecuentemente, las colisiones producen una ralentización en trampas, acortando así el tiempo de vida de las muestras (ultra)frías.

A partir del proyecto SUPERCOLD (Quantum scattering at ultracold temperatures: a few S-matrix columns is all we need) se obtuvieron importantes resultados en muchas de estas áreas. En este marco, se desarrolló un formalismo estadístico para las reacciones químicas (ultrafrías) en campos externos. Se basó en la aproximación estadística a probabilidades de transición entre estados (módulos al cuadrado de elementos de la matriz S). Es un resultado fundamental, que supone el primer marco teórico riguroso, manejable para computar las distribuciones estadísticas del estado del producto en reacciones ultrafrías en los campos.

El análisis demuestra que los efectos más importantes de los campos sobre los productos de una reacción estadística son dos. Uno es por modificación de los niveles de energía del producto y la posible redistribución de los productos. Otro efecto es la adición o eliminación de los estados del producto, cambiando la exotermia de la reacción. Los científicos establecieron una metodología de reacoplamiento para efectos de las interacciones hiperfinas aproximados para la dispersión ultrafría en campos externos. El nuevo método es responsable de los efectos de las interacciones hiperfinas en cálculos de dispersión ultrafría en campos externos.

El proyecto ha demostrado cómo los efectos de las interacciones hiperfinas pueden añadirse después a los cálculos sin interacciones hiperfinas para obtener secciones entre estados hiperfinos aproximados. Gracias al nuevo método se dispone de una explicación natural de los principales efectos de las interacciones hiperfinas encontrados en la bibliografía. Esto puede utilizarse independientemente o combinarse con otras aproximaciones a fin de reducir significativamente los tamaños básicos de los cálculos de dispersión ultrafría. Según el sistema bajo consideración, es posible que el tiempo de cálculo sea de una a cuatro veces más breve, abriendo el camino hacia un estudio profundo de los efectos de las interacciones hiperfinas en las colisiones moleculares ultrafrías.

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Palabras clave

Colisiones moleculares, especies ultrafrías, materia condensada, cuántico, reacciones químicas, probabilidades de transición, hiperfino
Número de registro: 183077 / Última actualización el: 2016-07-26
Dominio: Tecnologías industriales