El sonido de un átomo

Si un átomo es excitado en el laboratorio ¿genera sonido? Si nos vamos a lo más elemental del sonido, las vibraciones, es posible que éste sea el sonido más suave y ligero que pudiésemos escuchar, al menos en términos de la física posible. Los investigadores de la Universidad de Columbia y de la Universidad Tecnológica sueca Chalmers, dicen que por vez primera han “capturado” el sonido de un solo átomo cuando éste se mueve, un solo “fonón”. Esto podría abrir las puertas eventualmente a una nueva clase de dispositivos basados en las propiedades cuánticas.

Todos sabemos que cuando algo se mueve o vibra, hace algún sonido, aunque en realidad lo que pasa es que hacemos vibrar el aire alrededor, porque en el vacío no hay sonido. Los científicos parecen haber extendido los principios de esto a los componentes más pequeños que conocemos, los átomos. “La amplitud del sonido, es decir, su fuerza, es extremadamente pequeña”, dijo Göran Johansson, uno de los co-autores de este artículo técnico publicado en la revista Science. “Básicamente cuando se excita un átomo, crea sonido, un fonón a la vez, de acuerdo con la teoría. Es el sonido más débil posible a la frecuencia a la que vibra”.

Normalmente, aquí es donde debería poner un enlace al audio del átomo, pero el problema es que es tan suave el sonido que no es audible y de hecho, los investigadores no fueron capaces de escucharlo tampoc. Cabe decir que el oído humano puede escuchar de 20 a 20 mil vibraciones por segundo, aproximadamente, pero es muy probable que las vibraciones del átomo sean muchísimos mayores a estas cifras, por lo cual dinalmente, no podríamos escuchar nada. En realidad lo que los científicos hicieron fue usar un circuito semiconductor (similar a aquellos que se usan para construir pequeñas computadoras cuánticas). Johansson y su equipo crearon un átomo artificial (como los que se usan en los experimentos cuánticos) y lo excitaron.

Johansson indicó que en el chip se pusieron una serie de “dedos” metálicos largos, que capturan y miden las ondas acústicas hechas por las vibraciones del átomo. Son de hecho muy pequeñas para verlas, por lo que las ondas se propagan a un segundo conjunto de dedos que transforman éstas en microondas. “Estas pueden ser detectadas usando amplificadores de microondas de baja temperatura. Es la misma tecnología que usamos para leer los qubits superconductores”, los cuales se usan en las comunicsciones cuánticas.

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