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Isabel CorderoAlberto ApariciBorja TosarJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor Socascondensado no se comporta como átomofunción de onda describe condensadogas de átomos millón no es átomocondensado bosé estado macroscópicoBoséFrancis VillatoroCebraBose-EinsteinNatureEstados Condensados de EinsteinTrampas Magnéticascondensado de Bose-Einsteincondensados de Bose-EinsteinQCDnano Kelvinprincipio de exclusión de PauliBose-Eistingecuaciones de Navidad Stokesecuación de AvesauAlberto Aparicigases de Tonks-Girardot
Condensado Bose Estado macroscópico
Ep516: Premios Princesa de Asturias; El Enigma del He; Bacterias en Agua Pesada; Alones
13 de junio de 20259 momentos
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Francis Villatoro responde a una pregunta formulada por Cebra sobre la relación entre un condensado y un átomo, aclarando que un condensado no se comporta como un átomo individual.
…sin ningún orden de particular, pero puedo empezar por una de Cebra, Francis, que pregunta algo relacionado con este último tema, dice, si un condensado se comporta como un solo átomo, ¿qué tipo de relación existe entre ellos? Son cosas diferentes, ¿no? Bueno, lo primero, un condensado no se comporta como un átomo, ¿vale? Un condensado se describe con una única función de onda, ¿vale? Entonces, esa idea de que un gas de un millón de átomos se comporta como un único átomo no es correcta; lo correcto es decir: un átomo se describe por una función de onda y un condensado se describe por una función de onda, pero son funciones de ondas completamente diferentes, conectados completamente diferentes; el condensado Bosé tiene un estado macroscópico y tiene una Descripción muy precisa a nivel macroscópico con el equivalente clásico a una ecuación tipo ecuación de Rodinger, una ecuación de Gisbrun Landau. Pero bueno, es lo mismo; es es una ecuación muy parecida a una ecuación de Rodinger con un potencial confinante…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo los gases de átomos con dos electrones en su última capa pueden condensarse a temperaturas extremadamente bajas, formando un estado conocido como condensado de Bose-Einstein.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #2condensado bose einstein átomosmicrokelvin nanokelvin temperatura condensaciónfunción de onda estado comúnmillones de átomos función macroscópicatrampa magnética paraboloide elípticaestados condensados bose einsteinpuros cigarro en ingléscondensados bose einstein cigarrillosestados aniónicos en condensadospotenciales profundos para unidimensionalidad…firme de estados alónicos en un sistema unidimensional de bosones que es un tipo de gas cuántico que es el gas de Tonks-Girardot. Tonks es T-O-N-K-S y Girard de Au en francés. Eso es un tipo de gas que es una cosa que se publicó en el año 2004 en Nature. En estados condensados de Bose-Einstein, a muy baja temperatura, muy cerca del cero, estamos hablando de microkelvin, de nanokelvin: un gas de átomos que tengan en su última capa dos electrones, se comportan por tanto como bosones, se puede condensar en un estado condensado. Es un estado en el que hay hasta millones de átomos pero todos se describen con una única función de onda y esa es la clave: están en un estado común, una función de onda de estado de tamaño macroscópico. Bien, una de las cosas que se puede hacer bueno para construir estos estados condensados por Einstein se utilizan trampas magnéticas y la trampa magnética más elemental pues es una especie de pozo de pozo tipo pues un paraboloide sección transversal que sea bastante elíptica, con lo que yo puedo alargar los estados condensados de Bose-Einstein y formar lo que se llaman puros, cigarro en inglés, cigarro puro. Son estados condensados de Bose-Einstein muy alargados, pero no son unidimensionales, no son estados en los que yo pueda estudiar estados aniónicos. Entonces se trabajó mucho a principios de la década del 2000 en tratar de ver si podíamos volver lo más unidimensional posible estos condensados Bosestein Y lo que se descubrió es que se puede hacer utilizando potenciales extremadamente profundos que Son el propio potencial que confina es como forma de cigarro entonces yo pongo el contestado Seinstein y el contestado Seinstein pierde muchísimos átomos, perdón, en este proceso pierde muchísimos átomos pero acaban colocándose los átomos como en fila y se…
Francis Villatoro describe cómo utiliza múltiples láseres para atrapar condensados de Bose-Einstein alargados, comparándolos con cuencas de un collar alineadas verticalmente.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16condensados bose einstein alargadosláseres para atrapar condensados bosch eistingláser transversal como pozo electromagnéticoátomos en pozos verticales láser…Seinstein pierde muchísimos átomos, perdón, en este proceso pierde muchísimos átomos pero acaban colocándose los átomos como en fila y se vio que en realidad eran como cigarros muy alargados pero realmente como esfuerzo yo que sean realmente una cadena. Unidimensional como las cuencas de un collar, todos en línea vertical; pues lo esfuerzo poniendo un láser transversal. Tengo mis láseres, 6, 7 láseres que me actúan de trampa para atrapar esos condensados Bosch-Eisting de manera alargada y ahora pongo un láser transversal que a una cierta forma como pozo electromagnético, una onda estacionaria con unos pozos en vertical y hace que se coloquen los átomos en cada uno. De esos pozos en vertical y aparece el equivalente a una especie de fuerza repulsiva entre los átomos que hace que se alineen en vertical; que se llama un gas de Tonks-Girardot. Fue una propuesta teórica que se observó experimentalmente en el año 2004. Es…
Alberto Aparici busca entender por qué los condensados unidimensionales son interesantes para Francis Villatoro, refiriéndose a que permiten simplificar el modelo de interacciones entre átomos al limitar cada átomo a interactuar solo con sus vecinos más cercanos.
Habla: Alberto ApariciPalabras #20condensados boseiste fabricados en laboratoriointeracciones átomo vecinos cercanos francis villatoromodelo sencillo cadenas unidimensionales átomos…a una especie de fuerza repulsiva entre los átomos que hace que se alineen en vertical; que se llama un gas de Tonks-Girardot. Fue una propuesta teórica que se observó experimentalmente en el año 2004. Es decir, en los últimos 20 años, muchos grupos de Investigación en el mundo son capaces de fabricar en laboratorio este tipo de estado de condensado boseiste. Francis, por ubicarme yo, entiendo que el interés de estos condensados unidimensionales es que sepas que cada uno de los átomos tiene solo dos primeras. Estarás como modelizando sus interacciones con los primeros vecinos y limitar lo que solo tenga dos te permite que el modelo sea sencillo o algo así, ¿no? Sí, y puedes hacer mucho cálculo teórico con cadenas unidimensionales de átomos. Esto en principio, la propuesta, ¿para qué puede servir? La propuesta original de 2004 era que esto podía ayudar a desarrollar ordenadores cuánticos y tecnologías cuánticas asociadas con átomos en filas. las tecnologías cuánticas habitualmente ponen los átomos en trampas como en fila pero muy separados y aquí están…
Francis Villatoro explica cómo, en 2004, se promovió un fenómeno relacionado con la fermionización de un condensado de bosones debido a una fuerza repulsiva entre los átomos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #13fermionización condensado de bosonesfuerza repulsiva entre átomosfunción de onda con fasemodelo teórico fermionizado…en principio tiene diferentes aplicaciones. Se buscaba buscar esa unidimensionalidad porque era una cosa como que a priori los modelos teóricos eran muy sencillos y decían que debía ser posible. Y ya os digo, se logró en 2004. ¿Qué se ha logrado ahora? Bueno, esto en aquel momento, en 2004, se vendió como la fermionización de un condensado de bosones, porque esa fuerza repulsiva entre cada uno de los átomos dentro del condensado, hacía que, entre comillas, fuera algo parecido al principio de exclusión de Pauli. entonces le llamaron entre comillas fermionización y se interpretaba que la función de onda que tiene una fase porque claro en única dimensión la función de onda puede tener cuando hago el intercambio de dos partículas una fase entre menos uno y más uno entre los dos extremos entre cero y pi si quieres en ángulo cero para bosones y para fermiones pues se interpretaba que esta fuerza atractiva surgía en los modelos teóricos porque habíamos fermionizado esa cadena de átomos bosónicos. Había logrado que la fase fuera pi. Pero lo que no se había logrado hasta ahora, y es lo que se publica ahora en Nature, se ha publicado el 28 de mayo en Nature: es un artículo que el primer autor es Sudip Padar, el más famoso es el último autor, Hans-Christoph Nargel. Son relativamente famosos…
Francis Villatoro explica cómo se ha medido la población de pequeños condensados unidimensionales con estados de superposición.
Habla: Francis VillatoroSignificado #14condensados unidimensionales superposicióntécnica meteorológica estados de superposicióncadenas con dos sin señal…y ahora yo lo que tengo es que observar cómo es ese estado y resulta que ese estado en función de la duración del pulso yo controlo su fase. Ese único átomo que ha cambiado tiene una fase con un cierto ángulo. Entonces se comporta como un anión, como un alón. Se ha medido la población de estos pequeños condensados 1D, con estos estados de superposición, y se ha observado que es una técnica meteorológica bastante… Podríamos entrar en detalles, pero no vamos a hacerlo. Permite distinguir entre las cadenas que tienen dos, pues no dan señal en la meteorología, solo dan las cadenas que tienen uno; y se utilizan muchos para poder tener una señal más fuerte. Y entonces lo que se observa es que el comportamiento aparente del sistema, conforme yo voy cambiando la duración del pulso que excita el defecto, yo lo que hago es básicamente metrología de número de cadenitas que tienen un cierto estado. Entonces calculo la…
Francis Villatoro responde a una pregunta formulada por Cebra sobre la relación entre un condensado y un átomo, aclarando que un condensado no se comporta como un átomo individual.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1condensado no se comporta como átomofunción de onda describe condensadogas de átomos millón no es átomocondensado bosé estado macroscópico…sin ningún orden de particular, pero puedo empezar por una de Cebra, Francis, que pregunta algo relacionado con este último tema, dice, si un condensado se comporta como un solo átomo, ¿qué tipo de relación existe entre ellos? Son cosas diferentes, ¿no? Bueno, lo primero, un condensado no se comporta como un átomo, ¿vale? Un condensado se describe con una única función de onda, ¿vale? Entonces, esa idea de que un gas de un millón de átomos se comporta como un único átomo no es correcta; lo correcto es decir: un átomo se describe por una función de onda y un condensado se describe por una función de onda, pero son funciones de ondas completamente diferentes, conectados completamente diferentes; el condensado Bosé tiene un estado macroscópico y tiene una Descripción muy precisa a nivel macroscópico con el equivalente clásico a una ecuación tipo ecuación de Rodinger, una ecuación de Gisbrun Landau. Pero bueno, es lo mismo; es es una ecuación muy parecida a una ecuación de Rodinger con un potencial confinante…
Francis Villatoro explica que la función de onda de un condensado difiere significativamente de la de un átomo, presentando características como vórtices y una naturaleza continua.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11función de onda del condensado difierevórtices en condensado de bossteinanálogos físicos en condensado de bossteinrelación entre comillas y qcd…relación directa proyecta entre la función de onda y las propiedades de la función de onda que describe un átomo y la función de onda que describe un condensado. No existen niveles energéticos discretos entre los que se coloquen cosas ni nada por el estilo. Es una función mucho más continua, que tiene vórtices, que tiene muchas cosas que no tienen sentido en un átomo. En principio no hay ningún tipo de relación entre ellos y con QCD; en principio pues hay la relación entre comillas, hay ciertos estados, que la QCD es muy compleja y hay ciertos estados de QCD que tienen análogos físicos en condensado de Bosstein, se puede usar el condensado de. Bosstein para estudiar ciertas regiones del espacio paramétrico de QCD, pero bueno, son cosas como, bueno, es que QCD es tan amplia, es como las ecuaciones de Navidad Stokes es tan amplia que permiten describir cualquier cosa. La ecuación de Avesau se puede…
Francis Villatoro explica que para obtener un condensado de Bose-Einstein es crucial mantenerlo extremadamente frío y aislado del entorno para evitar interacciones externas.
Habla: Héctor SocasSignificado #6 · Palabras #9función de onda condensado macroscópicoátomo individual y función de ondaestado macroscópico según francis villatorocondensado bose einstein y frialdadinteracciones externas en condensados bose einsteinbosones y transición a condensadocondensado bose einstein nano kelvingas con trillones de átomosmillones de átomos condensados francis villatoro…QCD es tan amplia, es como las ecuaciones de Navidad Stokes es tan amplia que permiten describir cualquier cosa. La ecuación de Avesau se puede usar en economía o se puede estudiar para estudiar el movimiento de las personas en una plaza cuando se manifiesta. Tiene un rango tan amplio de soluciones que hay ciertos límites en los que describe muchas cosas. Pero, en principio, no hay una relación directa. Eso se dice de palabra porque se entiende que una función de onda que describe un estado macroscópico debe ser como un átomo. Pero es todo entre comillas y en plan divulgativo. Entiendo, Francis, que lo importante para tener un condensado de Bose-Einstein es, sobre todo, que lo podamos tener muy frío y muy aislado del entorno; de tal manera que no haya de coherencia con otro, que no haya interacción fuera del sistema. La clave es la frialdad, ¿no? A los bosones les encanta cuando, claro, porque en principio la transición a condensado Bose-Einstein En teoría es a temperatura cero, pero en la práctica ocurre a una temperatura pequeña; pero estamos hablando de temperatura de eso, de nano Kelvin. Entonces, cuando tú aíslas ese condensado, tú partes de un gas que tiene trillones de átomos, o muchísimo más, cuatrillones, y lo reduces a unos millones de átomos condensados. Has perdido mogollón en el proceso de enfriamiento, has perdido muchísimos átomos. Y esos estados adquieren ese estado condensado a temperaturas muy bajas. Y es delicado en cuanto a temperatura. Pero si tú mantienes bien la temperatura, pierdes de vez en…
Francis Villatoro describe las características visibles de un condensado de Bose-Einstein, explicando que aunque se requiere una tecnología costosa para mantenerlo, es relativamente estable y observable a simple vista o con un microscopio.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #16condensado bose einstein observablemillón de átomos en gastamaño del orden de un milímetrofrancis villatoro y microscopio…tiempo porque vas perdiendo poco a poco; lo que pasa es que toda la tecnología de las trampas, etc., todo el enfriamiento, etc., es una tecnología costosa, pero que sigue, se puede mantener bastante tiempo, no es tan delicado, no estamos hablando de que haya. Un estado coherente que está interaccionando con un entorno, sino que ya al meter todo esto en esa trampa, ese gas, entre comillas, pocos átomos, pues son pocos átomos; es que un millón de átomos no es nada, pero hay el condensado que puedes ver a vista, con un microscopio puedes ver, de tamaños del orden de un milímetro. Se puede, a vista, aquí tenemos buena vista, pero con un pequeño, un microscopio pequeño, ves el puntito donde se encuentra el estado; hay fotos de condensados. Bueno, vamos con otra A ver, esta puede dar para debatir mucho, así que si quieren las vamos pongan y medio o algo así pero rápidamente como respuesta de sí o no casi, pregunta Cristina Hernández si tenéis preferencias y o razones para pensar que el…