Átomos fríos e interacciones
Los gases cuánticos ultrafríos se encuentran a temperaturas próximas a los cero grados Kelvin (-273 grados Celsius), temperatura que también se conoce como cero absoluto, porque hasta recientemente se consideraba que era la temperatura más baja posible en el Universo. En el cero absoluto, las partículas dejan de moverse por completo y todo el desorden desaparece. Este sistema se ha convertido en terreno fértil para estudios de sistemas cuánticos y de muchos cuerpos que, casi a diario, ofrecen información nueva sobre la naturaleza del Universo. Los científicos aprovecharon átomos altamente excitados (átomos de Rydberg) y enfriados mediante láser con el fin de estudiar las interacciones entre partículas con la financiación de la Unión Europea para el proyecto «Strongly correlated dipolar quantum gases with tuneable interactions in one-dimensional traps» (1DDIPOLARGAS). Los plasmas son la fase de la materia más abundante en el Universo. Consisten en átomos ionizados, la mayoría iones, y electrones libres. Aunque por lo general se crean a altas temperaturas, la ionización fotónica de nubes de átomos enfriados con láser ahora sirve para generar plasmas parecidos a los que se encuentran en objetos muy densos, como el núcleo de Júpiter. Esto los convierte en una ventana abierta al Universo desde el laboratorio. Los científicos del proyecto descubrieron una nueva vía para generar plasmas ultrafríos que supera las limitaciones actuales en cuanto a las temperaturas más bajas que se pueden alcanzar, la cual podría allanar el camino para conocer mejor la física de las gigantes de gas. Los investigadores también estudiaron la formación de sistemas correlacionados de agregados de Rydberg compuestos de varios átomos de Rydberg. Aplicando métodos estadísticos adoptados de la física de la materia condensada, obtuvieron una nueva visión del mecanismo de formación e introdujeron una nueva forma de estudiar estos sistemas. También se trabajó en relación con la transparencia inducida electromagnéticamente (EIT), un efecto de interferencia cuántica que se produce en luz confinada. Los científicos ampliaron la descripción de la interacción entre los átomos y la luz. También desarrollaron un sistema modelo basado en EIT para observar directamente el transporte de energía, lo cual es importante en los sistemas fotosinetíticos que se pueden aplicar directamente a comprender la eficiencia en los elementos fotovoltaicos captadores de luz. Otros resultados pioneros abren las puertas a estudios de la transición del régimen clásico al cuántico de forma controlada con precisión. Los estudios iniciales sobre gases ultrafríos realizados durante el proyecto 1DDIPOLARGAS han mejorado la utilidad de dichos sistemas para investigación fundamental y aplicada. Desde la naturaleza fundamental del Universo hasta los elementos fotovoltaicos aplicados, el efecto se notará en toda la comunidad científica.
