Atomtrónica con átomos bosónicos ultra-fríos, análoga a la electrónica

Los científicos han logrado la creación de una corriente mediante la caracterización del efecto de muchos cuerpos en el transporte de los átomos a lo largo de una red periódica. Este trabajo se debe a Anton Ivanov y sus colegas del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Heidelberg, Alemania, que adoptó un nuevo enfoque analítico antes de compararlo con simulaciones numéricas aproximadas, se informa en un artículo recientemente publicado en European Physical Journal B.

Átomos ultra-fríos atrapados en potenciales ópticos ofrecen soluciones para el transporte de partículas capaces de producir una corriente. Lo que diferencia esta solución de los enfoques tradicionales que utilizan electrones que se desplazan a lo largo de un alambre de metal es que se basa en los llamados átomos bosónicos ultra-fríos (condensado de Bose-Einstein). Presentan la ventaja de ocupar el mismo lugar en el espacio, incluso cuando tienen la misma energía, una hazaña imposible de lograr con los electrones. Esto conduce a la aparición de sistemas con dimensionalidad reducida, como parte del campo de la atomtrónica. En última instancia, esto abre la puerta a la creación de análogos bosónicos a los sistemas habituales utilizados en dispositivos electrónicos tales como diodos o transistores de efecto de campo.

En este estudio, los autores ampliaron anteriores enfoques de transporte de un solo átomo a un modelo que refleja el valor de muchos cuerpos del transporte de átomos bosónicos. Su desafío fue desarrollar un método analítico que permite que las partículas entren y salgan y por lo tanto se produce una corriente controlada a través de la muestra en estudio. Esto significa que su modelo necesita un depósito para las partículas. En concreto, se utiliza una cadena de puntos cuánticos acoplados a dos depósitos bosónicos que mantienen el sistema lejos del equilibrio. Luego compararon con simulaciones numéricas. Otras medidas podrían incluir mejores efectos de la interacción de muchos cuerpos con órdenes superiores de aproximaciones.

Ampliar en: Coupled particles cross energy wall

:Ivanov, G. Kordas, A. Komnik, and S. Wimberger (2013), Bosonic transport through a chain of quantum dots, European Physical Journal B, DOI: 10.1140/epjb/e2013-40417-4