Control del tráfico atómico
Los investigadores han desarrollado y probado una nueva tecnología de sensores cuánticos aún más precisos
El Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas de la UNESCO comienza con un éxito para los investigadores de la TU en el Instituto de Física Aplicada: Physical Review Research publica los resultados de sus investigaciones sobre los pulsos de espejos dicroicos. Éstos actúan como controladores de tráfico selectivos de la velocidad de los átomos, dirigiendo hacia la detección las partículas con la velocidad correcta y dejando escapar al vacío a las problemáticas.
Los sensores cuánticos pueden ser mucho más precisos que los convencionales y se utilizan, por ejemplo, para la observación de la Tierra, la navegación, el ensayo de materiales y el análisis químico o biomédico. Investigadores de la TU Darmstadt han desarrollado y probado una técnica que hace que los sensores cuánticos sean aún más precisos.
¿Qué hay detrás de esta tecnología? Los sensores cuánticos, basados en la naturaleza ondulatoria de los átomos, utilizan la interferencia cuántica para medir aceleraciones y rotaciones con una precisión extremadamente alta. Esta tecnología requiere divisores de haz y espejos optimizados para los átomos. Sin embargo, los átomos que se reflejan de forma no intencionada pueden perjudicar considerablemente estas mediciones.
Por ello, los científicos de la TU Darmstadt utilizan pulsos de luz especialmente diseñados como espejos de átomos selectivos de velocidad, que reflejan los átomos deseados y dejan pasar los átomos parásitos. Este método reduce el ruido en la señal, lo que hace que las mediciones sean mucho más precisas. La técnica es especialmente importante para la última generación de sensores cuánticos: Para aumentar aún más la sensibilidad, actualmente se está explorando la transferencia de velocidades extremadamente altas, lo que, por otro lado, introduce caminos atómicos parásitos adicionales. Con la técnica desarrollada en TU Darmstadt por los equipos de investigación del Prof. Birkl y el Prof. Giese se puede mitigar este efecto secundario no deseado. El hecho de que los "pulsos de espejo dicroico" puedan integrarse perfectamente en los sistemas existentes ofrece ventajas específicas para su rápida aplicación. Este avance permite a los investigadores de todo el mundo ampliar los límites de las mediciones de precisión y desarrollar dispositivos mejorados tanto para la investigación básica de la física cuántica como para las aplicaciones prácticas de los sensores cuánticos.
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