Innovacion_tecnologica
31.01.2012

Refrigeración mediante láser para ordenadores cuánticos

Por: La Catedral Innova

Gracias a la combinación de la física cuántica y la nanofísica, un grupo de investigadores daneses ha descubierto un nuevo método para refrigerar membranas semiconductoras mediante láser.

No debemos olvidar que los semiconductores son componentes vitales en muchos artículos electrónicos como las celdas fotovoltaicas y los diodos emisores de luz (LED), por lo que su refrigeración es importante de cara al desarrollo de ordenadores cuánticos y sensores ultrasensibles. Al contrario de lo que puede dar a entender el nuevo método de refrigeración, la técnica utilizada funciona realizando la acción opuesta, es decir, lo que hace es calentar el material.

El estudio ha sido realizado por investigadores del Instituto Niels Bohr y de la Universidad de Copenhague, que recibieron apoyo económico por valor de 4,7 millones de euros a través del proyecto Q-ESSENCE ("Interfaces, sensores y comunicación cuánticos basados en el entrelazamiento"), financiado mediante el tema Tecnologías de la información y la comunicación (TIC) del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Union Europea.

Koji Usami, autor principal del estudio, explica que en los experimentos se ha logrado enfriar de forma innovadora y eficiente un material sólido mediante el empleo de láseres. Para ello, se ha producido una membrana semiconductora de un grosor de 160 nanómetros y con un área de superficie sin precedentes de un milímetro por un milímetro. En los experimentos, la membrana interactuó con la luz del láser de forma que sus movimientos mecánicos afectasen a la luz incidente en ella. Examinaron al detalle la física subyacente y descubrieron que una oscilación concreta de la membrana se enfrió desde la temperatura ambiente hasta los 269 grados Celsius como resultado de "la compleja y fascinante interacción entre el movimiento de la membrana, las propiedades del semiconductor y las resonancias ópticas".

El equipo danés lleva tiempo perfeccionando la técnica de refrigeración de átomos por láser y con anterioridad había logrado enfriar mediante láseres concentrados nubes gaseosas de átomos de cesio a una temperatura cercana al cero absoluto, 273 grados Celsius bajo cero. Uno de sus logros fue la creación de un entrelazamiento cuántico entre dos sistemas atómicos. Esto sucede cuando el espín atómico se entrelaza y las dos nubes de gas crean una relación en función de los principios de la mecánica cuántica. Mediante técnicas relacionadas con la óptica cuántica midieron las fluctuaciones cuánticas del espín atómico. 



Fuente: Cordis

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