En un hito significativo en el campo de la física cuántica, los científicos lograron con éxito la producción simultánea de un condensado de Bose-Einstein (BEC, por sus siglas en inglés) de especies duales en el espacio. Este avance, posible gracias al hardware mejorado del Laboratorio de Átomos Fríos (CAL, por sus siglas en inglés) a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), abre nuevas posibilidades para investigar la física fundamental y realizar pruebas cuánticas sobre la universalidad de la caída libre en el espacio.

Durante mucho tiempo se ha sabido que las temperaturas atómicas ultrabajas amplifican los efectos cuánticos, y ahora, con la capacidad de alcanzar estas temperaturas en el espacio, los científicos pueden enfriar aún más los átomos y lograr una mayor interacción con la gravedad. En la Tierra, estos dispositivos han llevado a la observación de fenómenos cuánticos macroscópicos, incluyendo los BEC, la superfluidez y los gases cuánticos de interacción fuerte. Sin embargo, enfriar los elementos necesarios en el espacio ha sido un desafío.

Mediante el uso de un solo láser que opera a una «longitud de onda mágica», los investigadores lograron producir un BEC dual utilizando átomos de rubidio-87 y potasio-41. Además, observaron interacciones entre especies y lograron producir gases ultrabajos de potasio-39. El equipo también logró la primera demostración en el espacio de interferometría atómica simultánea con dos especies atómicas, rubidio-87 y potasio-41.

Estos logros allanan el camino para futuras pruebas cuánticas de la universalidad de la caída libre en el espacio, lo que permitirá a los científicos estudiar aspectos de la física de pocos cuerpos, la química cuántica y la física fundamental sin la influencia perturbadora de la gravedad. Al expandir nuestra comprensión del ámbito cuántico en entornos de baja gravedad, desbloqueamos nuevas posibilidades para avances tecnológicos y para obtener conocimientos sobre los misterios del universo.

Preguntas frecuentes:
Q: ¿Qué es un condensado de Bose-Einstein (BEC)?
A: Un condensado de Bose-Einstein es un estado de la materia que se produce a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto. Se caracteriza por el comportamiento colectivo de un gran número de partículas, que ocupan todas el mismo estado cuántico.

Q: ¿Qué es la universalidad de la caída libre (UFF)?
A: La universalidad de la caída libre es un principio básico de la teoría gravitacional clásica de Einstein. Afirma que todos los objetos, independientemente de su masa o composición, experimentan la misma aceleración en el vacío.

Q: ¿Qué es la interferometría atómica?
A: La interferometría atómica es una técnica que utiliza las propiedades ondulatorias de los átomos para medir cantidades físicas como aceleración, rotación y fuerzas gravitacionales. Implica dividir un haz de átomos en dos caminos y luego volver a combinarlos para crear un patrón de interferencia a partir del cual se pueden realizar mediciones.

Fuente: Nature