{"id":11081,"date":"2023-10-18T18:00:31","date_gmt":"2023-10-18T18:00:31","guid":{"rendered":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/?p=11081"},"modified":"2023-10-22T22:02:01","modified_gmt":"2023-10-22T22:02:01","slug":"descubren-una-nueva-particula-que-conecta-microondas-y-luz-y-mejora-la-computacion-cuantica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/descubren-una-nueva-particula-que-conecta-microondas-y-luz-y-mejora-la-computacion-cuantica\/","title":{"rendered":"Descubren una nueva part\u00edcula que conecta microondas y luz y mejora la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-family: Oswald;\"><strong>Un equipo de investigadores de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica y el Instituto Balseiro, junto a colegas de Alemania, demostraron la existencia del fonorit\u00f3n, que permitir\u00e1 una comunicaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida y eficiente entre los mundos de las microondas y la luz.<\/strong><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En un art\u00edculo publicado recientemente en Nature Communications, investigadores del <strong>Instituto de Nanociencia y Nanotecnolog\u00eda (INN)<\/strong> de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica y el Conicet, el Instituto Balseiro y el Paul-Drude-Institut de Berl\u00edn, Alemania, demostraron que la mezcla de fluidos cu\u00e1nticos confinados de luz y sonido de GHz conduce a la aparici\u00f3n de una elusiva cuasipart\u00edcula fonorit\u00f3nica: o sea una misteriosa <strong>part\u00edcula cu\u00e1ntica<\/strong> que combina luz y sonido de microondas. La llaman &#8220;fonorit\u00f3n&#8221;, y es una mezcla de fot\u00f3n (luz), fon\u00f3n (sonido) y excit\u00f3n (un componente en semiconductores).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u201cHace varios a\u00f1os venimos estudiando maneras novedosas en c\u00f3mo interact\u00faa la luz con vibraciones, es decir c\u00f3mo la luz ejerce fuerza sobre la materia, en sistemas resonantes. En este contexto hemos demostrado acoplamientos luz-sonido incrementados enormemente, lo cual abri\u00f3 las puertas a indagar sobre nuevos fen\u00f3menos f\u00edsicos. La posibilidad de demostrar la existencia del fonorit\u00f3n, y su rol como intermediario en la conversi\u00f3n bidireccional de se\u00f1ales \u00f3pticas y de microondas, es una consecuencia de estos trabajos previos\u201d, explica Alex Fainstein, uno de los autores junto a Andr\u00e9s Reynoso.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Este descubrimiento tiene un gran potencial para cambiar la <strong>forma en que se transfiere informaci\u00f3n<\/strong> entre el mundo de las <strong>microondas<\/strong> y la <strong>\u00f3ptica<\/strong>, como por ejemplo la comunicaci\u00f3n podr\u00eda resultar m\u00e1s eficiente a trav\u00e9s de estas tecnolog\u00edas.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La inspiraci\u00f3n para esta investigaci\u00f3n provino de un fen\u00f3meno cotidiano: la transferencia de energ\u00eda entre dos objetos que oscilan juntos, como dos p\u00e9ndulos acoplados. Los cient\u00edficos aplicaron este concepto a la luz y el sonido cu\u00e1nticos. Bajo condiciones espec\u00edficas de acoplamiento, conocidas como el <strong>r\u00e9gimen de acoplamiento fuerte<\/strong>, la energ\u00eda oscila continuamente entre los dos p\u00e9ndulos, que ya no son independientes, ya que sus frecuencias y tasas de decaimiento no son las de los osciladores no acoplados. Se asume en general que los dos p\u00e9ndulos tienen la misma frecuencia, es decir, est\u00e1n en resonancia. Sin embargo, los <strong>sistemas cu\u00e1nticos h\u00edbridos<\/strong> requieren la transferencia coherente de informaci\u00f3n entre osciladores con frecuencias muy diferentes y a resolver, este es el escenario al que refiere el trabajo publicado en Nature Communications.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Una de las \u00e1reas emocionantes donde esto podr\u00eda aplicarse es en la <strong>computaci\u00f3n cu\u00e1ntica<\/strong>. Mientras que las computadoras cu\u00e1nticas funcionan con microondas, la informaci\u00f3n cu\u00e1ntica se transmite mejor con fotones. La conversi\u00f3n directa entre estas dos formas de energ\u00eda es ineficiente, pero el fonorit\u00f3n podr\u00eda servir como un intermediario eficaz.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Los cimientos te\u00f3ricos para el acoplamiento fuerte entre la luz y los fonones fueron establecidos en 1982 por Keldysh e Ivanov, quienes predijeron que los cristales semiconductores pueden mezclar fotones y fonones a trav\u00e9s de otra cuasipart\u00edcula: el excit\u00f3n-polarit\u00f3n (en adelante, polarit\u00f3n). Los polaritones emergen del acoplamiento fuerte entre fotones y excitones. Cuando entra en juego un fon\u00f3n, puede acoplar dos osciladores polarit\u00f3nicos con frecuencias diferentes exactamente por la frecuencia del fon\u00f3n. Si el acoplamiento es lo suficientemente grande conduce a la formaci\u00f3n de una nueva cuasipart\u00edcula: el fonorit\u00f3n, que es una mezcla de un excit\u00f3n, un fot\u00f3n y un fon\u00f3n. Sin embargo, debido a los estrictos requisitos experimentales para la aparici\u00f3n de fonoritones, ha habido muy pocos informes sobre la formaci\u00f3n de fonoritones.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El equipo de investigaci\u00f3n se bas\u00f3 en teor\u00edas cient\u00edficas s\u00f3lidas, como la mencionada en el p\u00e1rrafo anterior, y cre\u00f3 estas cuasipart\u00edculas en un laboratorio, utilizando trampas especiales para amplificar su interacci\u00f3n. Luego, utilizaron un dispositivo para inyectar sonidos de microondas en el sistema y demostraron que pod\u00edan controlar la transferencia de informaci\u00f3n de microondas a \u00f3ptica y viceversa.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En relaci\u00f3n al aporte que este descubrimiento hace al campo cient\u00edfico, Fainstein resalta: \u201cCreo que est\u00e1 fuera de toda discusi\u00f3n que el conocimiento cient\u00edfico ha transformado tanto la percepci\u00f3n que como seres humanos tenemos del mundo que nos rodea, como la manera de relacionarnos con el mismo. Nuestro mundo no ser\u00eda lo que es si no se hubiera descubierto la penicilina. Pero tampoco si cada ser humano hoy en la tierra no tuviera una computadora poderosa e infinitamente interconectada (el celular) entre sus manos. Nuestro campo de trabajo se enmarca dentro de esta gran \u00e1rea de las <strong>tecnolog\u00edas de la informaci\u00f3n<\/strong>. Que implica enormes oportunidades, y tambi\u00e9n desaf\u00edos. Oportunidades y desaf\u00edos que solo se podr\u00e1n aprovechar sabiamente con educaci\u00f3n.\u201d<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><span style=\"font-size: 10pt;\">Fuente: CNEA<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Un equipo de investigadores de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica y el Instituto Balseiro, junto a colegas de Alemania, demostraron la existencia del fonorit\u00f3n, que permitir\u00e1 una comunicaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida y eficiente entre los mundos de las microondas y la luz. 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