Científicos de un importante centro de investigación ruso crean un tornado cuántico gigante

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Esto podría abrir nuevas posibilidades sobre la simulación analógica de la gravedad o la dinámica de los agujeros negros a nivel microscópico.

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El Instituto de Ciencia y Tecnología de Skólkovo (Skoltech) de Rusia, comunica que un equipo de sus científicos en colaboración con investigadores de tres universidades británicas, han creado un vórtice gigante estable en la interacción de condensados de polaritón, resolviendo así un conocido problema de la hidrodinámica cuántica.

 

En hidrodinámica, un vórtice es una región del espacio donde un fluido gira alrededor de un punto o una línea, similar a los remolinos que se pueden observar en el desagüe del fregadero. Los vórtices también existen en el mundo cuántico: el flujo de un fluido cuántico puede crear una zona donde las partículas giran constantemente alrededor de un punto determinado.

Es esta investigación, sus autores estudiaron los vórtices creados por polaritones: partículas cuánticas híbridas inusuales que son mitad luz (fotón) y mitad materia (electrones), y bajo ciertas condiciones forman un fluido cuántico. Los investigadores buscaban la forma de crear vórtices con un gran momento angular en esos fluidos de polaritón, es decir, conseguir que giraran rápidamente. Estos vórtices, también conocidos como vórtices gigantes, son muy difíciles de crear ya que tienden a romperse en muchos vórtices más pequeños con momentos angulares bajos.

“Un agujero blanco”

La creación de vórtices gigantes estables demuestra que los sistemas cuánticos sin equilibrio, en particular los condensados ​​de polaritón, no siempre están sujetos a restricciones severas de su contraparte de equilibrio termodinámico, como los condensados ​​de átomos fríos de Bose-Einstein, destacan los científicos.

Lograr el control de la vorticidad de un fluido cuántico podría abrir nuevas posibilidades sobre la simulación analógica de la gravedad o la dinámica de los agujeros negros a nivel microscópico. Además, el condensado de polaritón emite continuamente fotones que llevan toda la información sobre las propiedades del vórtice, lo que puede ser importante para los sistemas ópticos de almacenamiento, transmisión y procesamiento de datos.

“Este resultado muestra claramente que los polaritones pueden ser una ‘caja de arena‘ muy buena para estudiar fenómenos naturales complejos. Pudimos demostrar un sistema que tiene mucho en común con un agujero negro radiante o, si lo prefiere, un agujero blanco”, dijo Pavlos Lagoudakis, profesor de Skoltech.

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