La producci\u00f3n de mol\u00e9culas ultrafr\u00edas, mantenidas a temperaturas cercanas al cero absoluto o cero Kelvin (-273,15 \u00baC), se realiza en muchas etapas y requiere del uso de varios haces de luz l\u00e1ser, aparte de otros dispositivos caros, que cuestan millones de d\u00f3lares, disponibles en pocos laboratorios del mundo. Pero este cuadro podr\u00eda empezar a modificarse. En el Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC) de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), el equipo de Luis Marcassa concibi\u00f3 una estrategia m\u00e1s simple para enfriar mol\u00e9culas, en las cuales los f\u00edsicos est\u00e1n interesados porque ellas permiten testear propiedades fundamentales de las part\u00edculas, realizar operaciones de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica e intentar optimizar las reacciones qu\u00edmicas. A partir de un haz de luz l\u00e1ser y dispositivos que, en conjunto, costaron 150 mil d\u00f3lares, el grupo de la USP gener\u00f3 mol\u00e9culas de dos \u00e1tomos de rubidio a una temperatura de 10 microKelvin (10 millon\u00e9simos de grado por encima del cero absoluto).<\/p>\n
Lo novedoso es la forma de enfriar las mol\u00e9culas. Los experimentos anteriores se val\u00edan de un haz l\u00e1ser para reducir la velocidad de vibraci\u00f3n de las mol\u00e9culas hasta casi lograr detenerlas. El enfriamiento las lleva a perder energ\u00eda y vibrar menos (cuanto menor es la vibraci\u00f3n, m\u00e1s baja es la temperatura), pero eso requiere de la intervenci\u00f3n de m\u00e1s haces l\u00e1ser y de otras t\u00e9cnicas para controlar la rotaci\u00f3n de las mol\u00e9culas. Marcassa y su equipo tuvieron la idea de enfriarlas aprovechando una propiedad inherente al mundo de las part\u00edculas: la tendencia a mantenerse siempre con el nivel m\u00e1s bajo posible de energ\u00eda.<\/p>\n
En un primer momento, ellos comenzaron utilizando el l\u00e1ser para proveer energ\u00eda a las mol\u00e9culas. Eso las excita y las hace vibrar m\u00e1s. Entretanto, sin embargo, ellas pierden energ\u00eda emitiendo luz y retornan a un estado menos energ\u00e9tico, que a veces resulta energ\u00e9ticamente inferior al estado inicial. Con base en c\u00e1lculos efectuados por el grupo de Olivier Dulieu, de la Universidad Par\u00eds Sur, en Francia, el equipo de la USP repiti\u00f3 el procedimiento casi 20 veces, disminuyendo progresivamente la energ\u00eda suministrada a las part\u00edculas hasta que ellas casi no vibraron m\u00e1s. Mediante esa estrategia, se pudo bajar la temperatura al 74% de las 10 mil mol\u00e9culas de rubidio, informaron los cient\u00edficos en un art\u00edculo que publicaron en marzo en la revista Physical Review Letters<\/em>. \u201cEl experimento funcion\u00f3 como prueba de principio. Espero que estimule a otros grupos a intentar reproducirlo\u201d, comenta Marcassa.<\/p>\n Esa estrategia redujo la vibraci\u00f3n de las part\u00edculas, pero solo parcialmente la rotaci\u00f3n. \u201cEs un m\u00e9todo m\u00e1s simple que los anteriores y una alternativa interesante\u201d, dice el f\u00edsico Marcio Miranda, de la Universidad Federal de Pernambuco (UFPE), quien particip\u00f3 en la producci\u00f3n de las primeras mol\u00e9culas ultrafr\u00edas en 2008, en Estados Unidos. \u201cTodav\u00eda se necesita mejorar el control sobre la rotaci\u00f3n de las mol\u00e9culas\u201d<\/p>\n Proyecto<\/strong>
\nManipulation of atomic collisions in optical traps (n\u00ba 13\/02816-8<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Investigador responsable<\/strong> Luis Gustavo Marcassa (IFSC-USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.487.738,55<\/p>\n