Logran tomar la primera imagen real del universo cuántico

Imagen real de niveles de Landau predichos en 1930 por el físico y premio Nobel de Física Lev Landau /Imagen: http://www.dailygalaxy.com

Un grupo de científicos ha podido determinar con precisión, por primera vez y mediante imágenes, los llamados niveles de Landau, que son los estados cuánticos que determinan el comportamiento de los electrones en un campo magnético fuerte y que fueron predichos teóricamente por el ganador del premio Nobel Lev Landau en 1930.

Los responsables de probar la teoría son investigadores de la Universidades de Warwick y de Tohoku, quienes han revelado la estructura de los anillos internos de estos niveles de Landau en la superficie de un semiconductor.

Uno de los retos del experimento fue el tener suficiente resolución espacial con la finalidad de superar el desorden intrínseco en el material que, generalmente, solamente permite un tipo de observación difuminada y borrosa de los estados cuánticos.

En este sentido, las imágenes muestran claramente que Lev Landau estaba en lo correcto cuando predijo que, en un sistema limpio, los electrones tomarían la forma de anillos concéntricos, cuyo número se incrementa de acuerdo con sus niveles de energía. Este comportamiento forma la base del llamado efecto Hall cuántico.

“Este es un emocionante paso para nosotros porque estamos viendo, de forma real y por primera vez, el funcionamiento y el estado mecánico-cuántico de las ondas de los electrones en materiales reales”, afirmó el profesor Rudolf Roemer del departamento de Física de la Universidad de Warwick, quien también comentó: “A primera vista todo esto de los estados cuántico podría parecer que está fuera de la vida cotidiana, sin embargo la pregunta sobre qué define a un kilogramo sigue siendo materia de debate, aunque el espacio entre los anillos de estos niveles de Landau actúan como un tipo de marca para un peso universal. Entonces, la próxima vez que que midas la cantidad de azúcar que necesitas para hornear un pastel, deberás pensar que en realidad estás haciendo uso de estos anillos cuánticos y de sus niveles”.

Los resultados del experimento ya han sido publicados en el más reciente número de la revista Physical Review Letter.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Daily Galaxy

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