¿Sabes cómo se ve un átomo con súper zoom?

El pequeño punto en el centro de la fotografía, entre la línea negra creada por los dos electrodos de metal, es la luz emitida por un solo átomo. Por esta foto un grupo experimental ganó el gran premio de fotografía e imagen del Consejo de investigación de ingeniería y ciencias físicas en Inglaterra (EPSRC, por sus siglas en inglés).

“La idea de ser capaz de ver un simple átomo con los ojos, ha creado una gran impresión al hacerme ver el gran puente que hay entre un minúsculo quántum y nuestra macroscópica realidad”, comentó el profesor de física cuántica David Nadlinger en Engadget.

La distancia entre las dos agujas es de 2mm, para dar una idea de la escala de la foto. La imagen a sido modificada, alargada y escalada para permitir ver con precisión los resultados.

¿Cómo ‘atrapar’ un átomo?

Un átomo de estroncio fue ionizado por un láser y atrapado por una aspiradora súper potente. Después, se le disparó con un láser azul-violeta. El átomo fue sostenido por cuatro agujas electromagnéticas, dos aparecen en la imagen, dos no.

Para mantener el átomo en su lugar, se creo una especie de sillín giratorio que al girar crea un campo gravitacional que lo mantiene en su sitio. Una vez estabilizado, es golpeado por láser desde diferentes direcciones, que llevan el átomo a casi cero absoluto. La luz azul-violeta lo golpea con la frecuencia exacta para que el ion absorba la luz y la re-emita. A pesar de ser de menos de un cuarto de nanometro, el láser crea un brillo que es cien veces más fuerte que eso. Lo suficiente para poder verlo.

Para hacerlo visible en la fotografía Nadlinger uso tubos de extensión y sobre expuso la imagen en un proceso llamado elaboración óptica.

¿De qué sirve ver un átomo?

Las implicaciones de este experimento tiene implicaciones importantes para la computación de quantum. Esto puede mejorar la eficiencia de estos computadores, porque la luz es lo que transmite información. Es importante recalcar que los átomos tienen propiedades de absorción de luz, lo que permite mejorar la comunicación y su velocidad.

Imagen: Ion Trap Quantum Computing