¡INSÓLITO! Congelan objeto mecánico a la temperatura más fría.

 

La temperatura estaba por debajo del límite de supuestos cuánticos, las leyes de la física de flexion.

 

Minúscula membrana superenfriada. (Foto: Teufel / NIST)

¿Que tan frío puede llegar un objeto mecánico? Al parecer, mucho más frío de lo que los científicos jamás imaginaron posible.

Un equipo de investigadores del National Institute of Standards and Technology en Boulder, Colorado, utilize una luz "exprimida", que está altamente organizada para amortiguar o  anular, las vibraciones térmicas — para enfriar un pequeño tambor mecánico a bajo el supuesto "límite de quantum", que se supone que es la temperatura más fría posible para un objeto mecánico.

De hecho, la temperatura del tambor fue bajada a cerca de 360 microkelvins, o 10.000 veces más frío que el vacío del espacio. Es probable que se haya hecho mucho más frío que cualquier temperatura natural en cualquier lugar en el universo.

Por más frío que sea, no lo convierte en el objeto más frío, en sentido estricto. Ese título pertenece a un condensado de Bose-Einstein, un gas diluído de bosons, que puede ser enfriado a temperaturas tan frías como 500 picoKelvin. Pero los condensados no son objetos mecánicos, por lo que operan entre un conjunto diferente de los extremos. Para obtener un objeto mecánico a tan baja temperatura como lo hizo el equipo NIST es un nuevo récord, y es importante porque se puede aplicar a la tecnología de futuro.

"Cuanto más frío se pueda conseguir el tambor, mejor es para cualquier aplicación," dijo el jefe del equipo John Teufel. "Los sensores serían más sensibles. Puede almacenar más información. Si se tratara de un computador cuántico, sería para calcular sin distorsión y realmente obtendrás la respuesta que deseas."

El tambor en si, era de 20 micrómetros en diámetro y 100 nanómetros de espesor. ¿Por qué un tambor? Los científicos no estaban intentando la sesión de bongo más pequeña y más fría del universo. Más bien, el tambor les permitía hacer coincidir los tambores con la resonancia de la cavidad en la que se colocaba. Esto hizo que los fotones generados por los tambores se escaparan lentamente de la cavidad a medida que se llenaba, y cada fotón que salía llevaba consigo una unidad mecánica de energía, o un fonón, del movimiento del tambor. Este proceso ayuda a enfriar  el tambor a tales temperaturas bajas de refrigeración. También se trata de un mecanismo que es similar a lo que se emplea en algunos relojes atómicos.

"Los resultados fueron una sorpresa para los expertos en el campo," dijo el coautor José Aumentado. "Es un experimento muy elegante que sin duda tendrá mucho impacto".