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Los vórtices convierten los BEC en giroscopios
Cuando se trata de construir giroscopios, los interferómetros de ondas de materia lo conquistan todo. Envíe un haz de materia alrededor de los brazos de un interferómetro y obtendrá una sensibilidad 10 órdenes de magnitud más alta que con los fotones.
Pero hay un problema. Si bien es una cuestión simple construir espejos y divisores de haz para fotones, es extremadamente difícil hacerlo para ondas de materia. Como resultado, los interferómetros de ondas de materia son máquinas costosas y problemáticas.
Ahora, Jonathan Dowling de la Universidad Estatal de Louisiana, en Baton Rouge, y un par de amigos han ideado una forma mejor de construir giroscopios basados en la materia que deberían ser más pequeños, más baratos y más estables.
La idea es realizar la medición utilizando un condensado de Bose-Einstein, una colección de átomos que se ha enfriado a un estado en el que comparten la misma existencia.
Los BEC se han estudiado intensamente durante los 15 años transcurridos desde su creación. Los físicos saben, por ejemplo, que es posible crear vórtices dentro de los BEC golpeándolos con un haz de luz helicoidal creado al pasarlo a través de una placa holográfica.
El truco que se les ocurrió a Dowling y compañía es crear una superposición de vórtices contrarrotantes dentro de un BEC usando esta técnica. Esto debería establecer un patrón de interferencia en la densidad de átomos en el BEC que se puede medir fácilmente fotografiándolo.
Y dado que este patrón debería cambiar a medida que gira el BEC, el sistema es perfecto para la giroscopia.
Dowling y sus amigos calculan que un solo giroscopio BEC que mide solo unos pocos milímetros cuadrados debería ser casi tan sensible como un interferómetro de ondas de materia de varios metros cuadrados. Mediante el uso de una serie de muchos giroscopios BEC, debería ser posible aumentar drásticamente la sensibilidad. Y dado que el dispositivo no requiere espejos de ondas de materia ni divisores de haz, debería ser considerablemente más simple y fácil de operar.
Esa es una idea inteligente con un potencial considerable. La pregunta ahora es quién puede construir uno y cuándo.
Ref: arxiv.org/abs/0907.1138 : Giroscopia de ondas de materia ultraestable con superposiciones de vórtices contrarrotantes en condensados Bose-Einstein