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Francis VillatoroHéctor SocasJosé EdelsteinGastón Giribetestados evanescentes física cuánticamodos evanescentes cadena ópticamodelo fermión estados mayoranacuasipartículas localizadas extremos cadenaestados majorana computación cuánticacuasipartícula tipo majorana masa efectiva ceroneutrino y majorana supersimetríaFermión de MayoranaFrancis Villatoroestado de FermiKitaevMajoranaEstados de Mayoranaestado de Majorana
Cuasipartículas localizadas extremos cadena
Ep501: Asteroide; Computación Cuántica; Agujero Negro; Nubes Interestelares
27 de febrero de 20256 momentos
Con
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Francis Villatoro continúa explicando una analogía sobre estados evanescentes en física cuántica, comparándolos con un fenómeno observado en óptica. Ahora describe la aparición de modos evanescentes en los extremos de una cadena.
…sino que hay como un pequeño retraso, como si fuera del agua andara un poquito la luz; ese efecto son modos evanescentes, eso aparece muchísimo en óptica, en fibra óptica, son modos en los que se decae exponencialmente a cero la señal, pero hay señal ahí. Pues aparecen dos modos evanescentes en los extremos de esa cadena. Y estos modos evanescentes tienen una peculiaridad y es que son no locales, es decir, están conectados el uno con el otro. Y se puede construir un modelo de tipo Fermión de Mayorana para la parejita de esos dos modos. Entonces son cuasipartículas como localizadas en esos extremos de esa cadena y los puedo interpretar como si fueran los dos Estados de una cuasipartícula de tipo Majorana. Pero es una cuasipartícula de tipo Majorana que no tiene nada que ver con las partículas de tipo Majorana. Es decir, no tiene nada que ver ni con los Majoranas como candidato a explicar el neutrino, ni los Majoranas en supersimetría, ni nada por el estilo porque es un estado de masa efectiva cero. ¿Una partícula de masa cero? Eso es una cosa. Desde el punto de vista de la física de partículas no tiene sentido, pero en materiales sí ocurre. Para entender bien ese material, lo suyo es recurrir a la estructura de bandas. Lo que tenemos es un material, un…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro describe la aparición de dos estados que decaen exponencialmente en los extremos de una cadena, comparándolos con estados evanescentes en óptica y buscando un ejemplo familiar.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10 · Palabras #3estados evanescentes en ópticadecaimiento exponencial fermiones cadenacomparación estados ópticos y fermiones…de fermiones en este tipo de material y lo que se observa en este modelo es que aparecen bajo ciertas circunstancias, cuando por supuesto baja mucho la temperatura, llega un momento en que hay una transición de fase a un estado en el que aparecen dos estados. Localizados en los extremos de esta cadena, es decir, en el primer fermión de la cadena y el último fermión de la cadena, aparecen dos estados que están exponencialmente decayentes. Son como los estados evanescentes en óptica. Esto lo hemos visto, yo qué sé, el clásico ejemplo de un baño de agua, una piscina, no, ¿cómo se llama esto? Una pecera. En una pecera pongo un láser, lanzo un láser verde y entonces la luz del láser llega a la superficie del agua y se refleja, pero no sale justo en el punto en el que ha coincidido, sino que hay como un pequeño retraso, como si fuera del agua andara…
Francis Villatoro continúa explicando una analogía sobre estados evanescentes en física cuántica, comparándolos con un fenómeno observado en óptica. Ahora describe la aparición de modos evanescentes en los extremos de una cadena.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1estados evanescentes física cuánticamodos evanescentes cadena ópticamodelo fermión estados mayoranacuasipartículas localizadas extremos cadenaestados majorana computación cuánticacuasipartícula tipo majorana masa efectiva ceroneutrino y majorana supersimetría…sino que hay como un pequeño retraso, como si fuera del agua andara un poquito la luz; ese efecto son modos evanescentes, eso aparece muchísimo en óptica, en fibra óptica, son modos en los que se decae exponencialmente a cero la señal, pero hay señal ahí. Pues aparecen dos modos evanescentes en los extremos de esa cadena. Y estos modos evanescentes tienen una peculiaridad y es que son no locales, es decir, están conectados el uno con el otro. Y se puede construir un modelo de tipo Fermión de Mayorana para la parejita de esos dos modos. Entonces son cuasipartículas como localizadas en esos extremos de esa cadena y los puedo interpretar como si fueran los dos Estados de una cuasipartícula de tipo Majorana. Pero es una cuasipartícula de tipo Majorana que no tiene nada que ver con las partículas de tipo Majorana. Es decir, no tiene nada que ver ni con los Majoranas como candidato a explicar el neutrino, ni los Majoranas en supersimetría, ni nada por el estilo porque es un estado de masa efectiva cero. ¿Una partícula de masa cero? Eso es una cosa. Desde el punto de vista de la física de partículas no tiene sentido, pero en materiales sí ocurre. Para entender bien ese material, lo suyo es recurrir a la estructura de bandas. Lo que tenemos es un material, un…
Francis Villatoro explica cómo Kitaev observó en una cadena unidimensional de átomos que los puntos de cruce entre dos parábolas se asemejan a un cono formado por dos líneas rectas, generando estados de energía cero.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #4kitaev y cadena unidimensional de átomosestados de energía cero conocuasipartículas sin masa kitaevmasa efectiva curvatura parábola…de abajo supera el nivel de Fermi y la parábola de arriba baja por debajo del nivel de Fermi con lo que tengo dos parábolas, la de arriba y la de abajo, que se cruzan en dos puntos que están al nivel de Fermi. Eso se llama una inversión de la estructura. entonces lo que observó Kitaev es que en ciertas circunstancias, en esta cadena unidimensional de átomos: Los puntos de cruce, fijaros que tenemos dos parábolas que se cruzan con dos puntitos ahí cruzándose. Si miráis los puntitos, la estructura de banda se parece mucho a un cono, a cruzar dos líneas rectas. O sea, que tengo estados de energía cero que se comportan como cuasipartículas sin masa. La masa efectiva de las cuasipartículas es la curvatura de esta parábola. Pero Claro, cuando yo cruzo estas dos parábolas, lo que tengo son como dos cruces, un cruz y otro cruz al nivel del estado de Fermi y esos cruces aproximadamente son líneas rectas. Entonces tengo estados de masa cero y de energía cero porque están en el nivel de…
Francis Villatoro explica cómo los estados de energía cero se localizan en los extremos de una cadena unidimensional, describiendo su naturaleza ligada debido a la estructura de bandas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15 · Palabras #2estados energía cero cadena unidimensionalestructura bandas y estados ligadoshilito y puntas estados energéticos…cruces, un cruz y otro cruz al nivel del estado de Fermi y esos cruces aproximadamente son líneas rectas. Entonces tengo estados de masa cero y de energía cero porque están en el nivel de Fermi. Pues en esta cadena unidimensional resulta que esos estados se Localizan en los extremos de la cadena; tengo como un hilito y en las puntas del hilito tengo estados de este tipo y son estados que están ligados entre sí porque en la estructura de bandas yo he dicho que tengo un cruce pero en realidad no tengo un cruce. La estructura de bandas es una cosa. Periódica cuando yo pongo el periodo en el espacio de blog, en el espacio en el que se construye la estructura de banda resulta que el cruce, digamos, a la izquierda es un cruce en plan sube algo recto y continúa por aquí recto; es decir, no hay una X, sino…
Francis Villatoro explica una solución para evitar la destrucción de estados cuánticos al construir estados de Majorana en medio de un nanohilo con puntos cuánticos en los extremos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #13estados de mayorana en nanohilospuntos cuánticos extremos nanohiloconstrucción estados de mayorana medio…Bueno, el gran problema que tenían los estados de Mayorana es que se pensaba que la razón por la cual no habían sido observados es porque todos los puntos cuánticos que se utilizan para explorar estos estados alteraban y destruían el estado. Entonces, pues una manera de no destruir el estado es poner un nanohilo muy largo, que tenga puntos cuánticos en los extremos, pero los estados de mayorana tratar de construirlos en medio, no en los extremos Coger un punto cualquiera del nanohilo, aquí, y digo, aquí voy a poner un extremo, y otro punto, aquí pongo el otro extremo, pero el nanohilo es más largo Eso, teóricamente, es muy difícil de hacer. La teoría, lo que nos dicen los modelos teóricos, es que los estados están en los extremos del nanohilo. Tú los puedes mover y colocar ahí. Pero la teoría no nos dice que de manera espontánea aparezcan estados ahí…
Francis Villatoro describe cómo coloca contactos mediante efecto túnel y utiliza tres puntos cuánticos de diferentes áreas para controlar la ubicación de los extremos de un estado de Majorana.
Habla: Francis VillatoroSignificado #20efecto túnel para contactospuntos cuánticos de área pequeñaestados de mayorana y nanohiloubicación estados de mayorana puntos cuánticos…de tipo punto cuántico en dos puntos cualquiera del nanohilo muy largo, el nanohilo tiene como 3,5 micrómetros; el grosor de la parte de aluminio del superconductor son 60 nanómetros y el grosor de la parte del nanohilo son de orden de 3, 4 nanómetros. Entonces, yo pongo esos contactos por efecto túnel; me van a explorar, pongo básicamente tres puntos cuánticos: un punto cuántico pequeño, de área pequeña, un punto cuántico de área larga y un punto cuántico de área pequeña. Y digo, estos están cercanos, sin tocar al nanohilo ni tampoco al superconductor. Y digo, donde está el punto cuántico primero, pequeño, de área pequeña, es donde yo quiero que esté el extremo donde va a aparecer el estado de Majorana. Y donde está el otro punto cuántico pequeño, quiero que aparezca el otro extremo. Quiero, pero no hay pruebas de que haya aparecido. Entonces, con unos capos magnéticos yo puedo aplicar una serie de operaciones sobre ese estado y lo que se puede medir es que el spin asociado al estado, ahí aparecen estados de Andrés; los estados de Andrés…