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Bright Solitons and Dynamics in Bose-Fermi Mixtures

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Un nuevo vistazo a las mezclas de bosones y fermiones

Un proyecto europeo hizo experimentos con mezclas de bosones y fermiones para estudiar la formación de solitones con el fin de ampliar la gama de aplicaciones de esta tecnología.

Tecnologías industriales

Los gases cuánticos con mezclas de componentes de estadística mixta están a la vanguardia de la investigación en el campo de los átomos ultrafríos. Los gases ofrecen posibilidades experimentales únicas para la exploración de la mecánica cuántica fundamental y la física de la materia condensada. El proyecto Solinmix («Solitones brillantes y dinámica en mezclas de bosones y fermiones»), financiado con fondos comunitarios, tenía el objetivo de investigar ondas solitarias brillantes de forma y velocidad constantes —conocidas como solitones— en una mezcla ultrafría de bosones y fermiones. La necesaria interacción no-lineal es debida a la atracción entre los bosones y los fermiones. Hasta la fecha no se han detectado solitones en mezclas de bosones y fermiones, a pesar de las predicciones teóricas. Se llevaron a cabo experimentos usando una mezcla de condensado CBE conformada por isótopos de potasio fermiónico (40K) y rubidio bosónico (87Rb) en un chip atómico. Entre los objetivos del proyecto se encontraban buscar experimentalmente las condiciones en las que una mezcla de bosones y fermiones puede ser considerada unidimensional y desarrollar una nueva herramienta para variar la fuerza con la que interactúan entre sí los átomos. Se encontró que se pueden usar las interacciones de onda-p para crear solitones brillantes de materia extremadamente duraderos en mezclas de bosones y fermiones, mucho más estables que sus equivalentes en gases de bosones. Los resultados de Solinmix podrían servir para desarrollar sondas superficiales de alta sensibilidad, allanando el camino para que esta tecnología sea usada en campos como la metrología de precisión y la ciencia de superficies.

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