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\n <\/picture>En el experimento descrito en el art\u00edculo, se colocaron entre 10 y 100 millones de \u00e1tomos de rubidio en el vac\u00edo de una cavidad donde se los someti\u00f3 a la acci\u00f3n de un rayo l\u00e1ser y al campo de microondas. El l\u00e1ser ralentiza dr\u00e1sticamente el movimiento de las part\u00edculas, llev\u00e1ndolas a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto, apenas por encima de -273 grados Celsius (\u00baC). Junto a una configuraci\u00f3n especial del campo magn\u00e9tico, forma una especie de agujero tridimensional en el centro de la cavidad y atrapa en esa zona alrededor del 1 % del total de los \u00e1tomos, los m\u00e1s fr\u00edos. A medida que los mismos se excitan por efecto del campo de microondas, escapan de la trampa y dejan una firma espectral que puede registrarse y analizarse. Para explicar los registros espectrales, los investigadores adaptaron \u2012con la ayuda de f\u00edsicos del exterior\u2012 un modelo que describe un sistema en el que un \u00e1tomo transita entre dos niveles de energ\u00eda en interacci\u00f3n con un campo cuantizado.<\/p>\n
\u201cCrearon una excitaci\u00f3n colectiva en el interior del sistema \u00e1tomo-cavidad, una combinaci\u00f3n entre el estado at\u00f3mico y el fot\u00f3nico. Esto significa que ya no puede hablarse de un estado at\u00f3mico disociado de la luz de la cavidad: hay un estado entrelazado\u201d, explica el f\u00edsico Raul Celistrino Teixeira, de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), quien no particip\u00f3 en el estudio. \u201cA mi juicio, el aspecto m\u00e1s interesante de este trabajo consiste en comprobar hasta qu\u00e9 punto el modelo propuesto se ajusta a los datos del experimento\u201d, coment\u00f3 en una entrevista concedida a Pesquisa FAPESP<\/em> el f\u00edsico Hannes Bernien, de la Universidad de Chicago, investigador del campo de la f\u00edsica cu\u00e1ntica y estudioso de los \u00e1tomos de Rydberg, quien tampoco tuvo participaci\u00f3n en los experimentos que llev\u00f3 adelante el equipo del IFSC.<\/p>\n Un concepto del siglo XIX Los \u00e1tomos de Rydberg han sido producidos en laboratorio desde la d\u00e9cada de 1970. A finales de la d\u00e9cada de 1980, las c\u00e1maras de captura magneto\u00f3pticas hicieron posible el estudio de \u00e1tomos excitados en interacci\u00f3n con campos electromagn\u00e9ticos. Desde entonces, las investigaciones en esta \u00e1rea fueron en aumento y se lanzaron los primeros productos que se valen de esta variante de \u00e1tomos gigantes. La alta sensibilidad de los \u00e1tomos de Rydberg est\u00e1 utiliz\u00e1ndose en el desarrollo de emisores y receptores cu\u00e1nticos, que ser\u00e1n piezas claves de las tecnolog\u00edas de comunicaci\u00f3n del futuro. \u201cLos efectos extremos observados en el estudio de Marcassa pueden dar lugar a sensores m\u00e1s sensibles que los actuales\u201d, considera el f\u00edsico brasile\u00f1o Luis Felipe Gon\u00e7alves, investigador de la empresa estadounidense Rydberg Technologies. La compa\u00f1\u00eda, cuya sede se encuentra en el estado de Michigan, fabrica dispositivos de comunicaci\u00f3n por radiofrecuencia a larga distancia basados en la manipulaci\u00f3n de los \u00e1tomos de Rydberg.<\/p>\n Este art\u00edculo sali\u00f3 publicado con el t\u00edtulo \u201cGigantes y sensibles<\/strong>\u201d en la edici\u00f3n impresa n\u00b0 349 de marzo de 2025. <\/p>\n Proyecto
\n<\/strong>Los \u00e1tomos energizados se conocen desde la d\u00e9cada de 1880 y llevan el nombre del f\u00edsico sueco Johannes Rydberg (1854-1919), art\u00edfice de la f\u00f3rmula matem\u00e1tica que describe la excitaci\u00f3n at\u00f3mica. La capa m\u00e1s externa (y energ\u00e9tica) de electrones de estos \u00e1tomos se eleva a \u00f3rbitas mucho m\u00e1s alejadas de su n\u00facleo en comparaci\u00f3n con su estado normal. Los electrones m\u00e1s distantes son m\u00e1s sensibles al influjo de los campos electromagn\u00e9ticos exteriores. De all\u00ed su importancia para el desarrollo de sensores cu\u00e1nticos. El \u00e1tomo de rubidio posee 37 electrones, pero solamente uno de ellos se encuentra en el nivel m\u00e1s exterior, en la capa de valencia, que ejerce influencia en la interacci\u00f3n de un \u00e1tomo con los dem\u00e1s (v\u00e9anse las ilustraciones<\/em>). \u201cSi un \u00e1tomo en su estado normal fuera una pelota de f\u00fatbol, un \u00e1tomo de Rydberg tendr\u00eda el tama\u00f1o de un estadio\u201d, compara Marcassa.<\/p>\n
\n<\/strong>\u00c1tomos de Rydberg en interacci\u00f3n con campos de microondas (n\u00ba 21\/06371-7<\/a>); Modalidad<\/strong>\u00a0Ayuda de Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> Luis Marcassa (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 145.756,68.<\/p>\n