Electrones inmóviles y materiales cuánticos: la inesperada quietud en estructuras desalineadas

En el mundo de la física cuántica, donde las reglas desafían al sentido común, un grupo de investigadores de la Universidad de Cornell ha encontrado que, contra todo pronóstico, los electrones pueden preferir quedarse quietos. En materiales cuánticos formados por capas cristalinas que no encajan perfectamente entre sí —conocidos como materiales incommensurables o «misfits»—, se ha descubierto que los electrones no saltan de una capa a otra como antes se creía, sino que tienden a mantenerse en su «hogar».

Para entender esta situación, basta imaginar una torre construida con bloques tipo LEGO. Pero en lugar de tener piezas del mismo tipo, se combinan bloques con rejillas cuadradas con otros de rejilla hexagonal. Esta combinación irregular impide que las capas se alineen perfectamente, generando un desajuste que, durante años, se interpretó como una posible causa para que los electrones cambiaran de capa. Sin embargo, el nuevo estudio demuestra que este salto entre niveles no ocurre en la magnitud esperada. Continúa leyendo «Electrones inmóviles y materiales cuánticos: la inesperada quietud en estructuras desalineadas»

Cómo un «truco de plasma» mejora la calidad de los aceleradores de partículas diminutos

Los aceleradores de partículas suelen evocar imágenes de gigantescas instalaciones científicas que se extienden por kilómetros. Son instrumentos esenciales para estudiar las partículas fundamentales del universo, pero su tamaño y coste los hacen inaccesibles para muchos laboratorios.

En los últimos años, sin embargo, la ciencia ha estado explorando alternativas más compactas, como los aceleradores de plasma por láser, que pueden caber en una mesa pero prometen desempeñar funciones similares. Estos pequeños gigantes tecnológicos están cada vez más cerca de convertirse en herramientas prácticas, gracias a una innovadora técnica de corrección de dos etapas desarrollada por investigadores del Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) en Alemania. Continúa leyendo «Cómo un «truco de plasma» mejora la calidad de los aceleradores de partículas diminutos»

Descubren una nueva forma de medir el tiempo a nivel cuántico

Las mediciones del tiempo a escala humana pueden ser relativamente sencillas, pero a nivel cuántico la cosa cambia. La naturaleza ondulatoria de los electrones hace que sea difícil precisar el momento exacto de un evento. Sin embargo, científicos de la Universidad de Uppsala en Suecia han descubierto una nueva forma de medir el tiempo usando estados de Rydberg. En este artículo, exploraremos cómo este descubrimiento podría revolucionar la forma en que medimos el tiempo en aplicaciones cuánticas. Continúa leyendo «Descubren una nueva forma de medir el tiempo a nivel cuántico»

Así es el láser de rayos X más poderoso del mundo

Un millón de ráfagas por segundo, eso es lo que consigue hacer el láser de rayos X más poderoso del mundo, el LCLS-II, actualización de la fuente de luz coherente Linac (LCLS) de Stanford.

El LCLS-II utiliza temperaturas más frías que el espacio profundo, ya que solo de esta forma es posible acelerar los electrones a casi la velocidad de la luz, consiguiendo el millón de ráfagas comentado. Continúa leyendo «Así es el láser de rayos X más poderoso del mundo»