Logran observar la naturaleza cuántica del grafeno mediante la luz

Capturaron la luz en el grafeno y la ralentizaron hasta la velocidad de los electrones del material. Entonces los electrones y la luz comenzaron a moverse en concierto, manifestando su naturaleza cuántica a una escala tan grande que pudo observarse con un tipo especial de microscopio.

Investigadores han estudiado cómo la luz se puede utilizar para observar la naturaleza cuántica de un material electrónico, mediante electrones navegando sobre ondas de luz en grafeno.

Capturaron la luz en el grafeno y la ralentizaron hasta la velocidad de los electrones del material. Entonces los electrones y la luz comenzaron a moverse en concierto, manifestando su naturaleza cuántica a una escala tan grande que pudo observarse con un tipo especial de microscopio.

Los experimentos se realizaron con grafeno de muy alta calidad. Para excitar e imaginar las ondulaciones ultra-lentas de la luz en el grafeno (también llamado plasmones), los investigadores utilizaron una antena especial para la luz que escanea la superficie a una distancia de unos pocos nanómetros.

Con este nanoscopio de campo cercano, vieron que las ondulaciones de la luz sobre el grafeno se movían más de 300 veces más lentamente que la luz, divergiendo dramáticamente de lo que sugieren las leyes clásicas de la física.

El trabajo ha sido publicado en Science por un equipo liderado por investigadores del ICFO (Instituo de Ciencias Fotónicas). En referencia a los experimentos realizados, el autor Frank Koppens dice en un comunicado : «Normalmente, es muy difícil sondear el mundo cuántico, y para ello se requieren temperaturas ultra bajas. Aquí pudimos observarlo con luz a temperatura ambiente».

Esta técnica prepara el camino para explorar muchos nuevos tipos de materiales cuánticos, incluyendo superconductores o materiales topológicos que permiten el procesamiento de información cuántica con qubits topológicos.

ep

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