Crean nueva herramienta de medición para físicos

Un equipo de investigadores han construido una bomba de calor a escala cuántica hecha con partículas de luz, un dispositivo que acerca a los científicos al límite cuántico de la medición de señales de radiofrecuencia, útil, por ejemplo, en la búsqueda de materia oscura, según publican en la revista "Science Advances".

Los investigadores explica que, si se acercan dos objetos de diferente temperatura, como poner una botella de vino blanco caliente en una bolsa de frío, el calor suele fluir en una dirección, del caliente (el vino) al frío (la bolsa de frío) y al cabo de un tiempo ambos alcanzarán la misma temperatura, en un proceso conocido en física como alcanzar el equilibrio: un balance entre el flujo de calor en un sentido y en otro.

Desarrollan una nueva herramienta de medición para los físicos, útil en la búsqueda de materia oscura.

El dispositivo, conocido como circuito de presión de fotones, está fabricado con inductores y condensadores superconductores en un chip de silicio enfriado a solamente unos milidegros por arriba de la temperatura cero absoluta. Aunque esto parece bastante gélido, para ciertos de los fotones del circuito, esta temperatura es bastante caliente, y se excitan con energía térmica, sostienen los estudiosos.

 Usando la presión de los fotones, los estudiosos tienen la posibilidad de acoplar dichos fotones excitados a fotones fríos de más grande frecuencia, lo cual en experimentos anteriores les permitió enfriar los fotones calientes hasta su estado vital cuántico.

 En este nuevo trabajo, los autores agregan un nuevo giro: al mandar una señal extra al circuito gélido, son capaces de generar un motor que amplifica los fotones fríos y los calienta. Simultáneamente, la señal extra bombea los fotones preferentemente en una dirección entre ambos circuitos.

 Al empujar los fotones con más fuerza en una dirección que en la otra, los estudiosos son capaces de enfriar los fotones de una sección del circuito a una temperatura más gélida que la otra, construyendo una versión cuántica de la bomba de calor para fotones en un circuito superconductor.