Científicos logran controlar estados cuánticos híbridos en helio con láseres EUV de alta precisión

MadridUn equipo internacional de científicos, encabezado por el Dr. Lukas Bruder de la Universidad de Friburgo, ha logrado mejorar el control sobre los estados cuánticos híbridos de electrones y fotones en átomos de helio. Han desarrollado una técnica que utiliza intensos pulsos de luz ultravioleta extrema (EUV). Este método, que emplea el láser de electrones libres FERMI en Trieste, Italia, abre nuevas posibilidades en la investigación fundamental de la mecánica cuántica.

El estudio analiza los "estados vestidos", que son estados especiales generados cuando los átomos son expuestos a luz láser extremadamente intensa. Estos aparecen cuando la intensidad del láser varía entre diez y cien billones de vatios por centímetro cuadrado, alterando los niveles de energía normales de los electrones en los átomos. Producir pulsos de láser con semejante potencia en apenas un billonésimo de segundo requiere tecnología avanzada y un control meticuloso de diversos parámetros.

• Intensidad de los pulsos láser
• Niveles de energía de los electrones
• Sincronización y duración de los pulsos
• Componentes cromáticos de la radiación láser

Los científicos ahora pueden controlar mejor los estados cuánticos, lo que podría tener efectos significativos. Este avance permite un estudio más profundo de los sistemas cuánticos y mejora nuestro conocimiento sobre el comportamiento de los átomos. Estos logros podrían ser útiles en campos que requieren un control preciso de átomos, como la investigación química y la nanotecnología.

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Mejorar la capacidad de generar y gestionar estos estados puede hacer que los experimentos con láseres de electrones libres sean más eficientes. Esta eficiencia puede ahorrar tiempo y recursos, y ayudarnos a descubrir cosas que antes no podíamos. Un mejor control a nivel cuántico podría conducir a nuevos materiales o avances en tecnologías como la computación cuántica.

Este estudio avanza en la mecánica cuántica y se prepara para futuros desarrollos tecnológicos. Al comprender los estados extremos de la materia y la energía, los científicos están allanando el camino para nuevas tecnologías que apenas se empiezan a imaginar.