Los físicos crearon por primera vez un nuevo tipo de cámara para ver vórtices cuánticos

Investigadores de Lancaster han desarrollado un dispositivo parecido a una cámara. Es capaz de mostrar

Mini remolinos en líquidos cuánticos. Sus propiedades están determinadas por efectos cuánticos. Un ejemplo de este tipo de líquido es el helio líquido a una temperatura cercana al cero absoluto (-273,15 °C).

Los vórtices se forman en líquidos agitados,Cuando el agua fluye hacia un orificio de drenaje, también se pueden observar tornados y ciclones. Son impredecibles, a diferencia de los que se forman con los líquidos cuánticos. Estos vórtices son siempre del mismo tamaño. Este fenómeno se puede observar debido a efectos cuánticos que sólo ocurren a temperaturas muy bajas. Por ejemplo, se pueden observar vórtices en el helio-3 líquido superfluido.

El problema es que los vórtices cuánticos, por su naturaleza, son demasiado pequeños para ser capturados sin partículas trazadoras por una cámara convencional... hasta ahora.

Físicos de la Universidad de Lancaster bajoEl liderazgo del Dr. Theo Noble ha desarrollado un nuevo tipo de cámara que utiliza partículas especiales para obtener imágenes de grupos de vórtices en lugar de luz. Su trabajo fue publicado en la revista Physical Review B.

La cámara es una matriz de cinco píxeles.a las cinco. Cada uno de los 25 píxeles es una cavidad cilíndrica de tamaño milimétrico con un diapasón de cuarzo en el medio. El equipo probó la cámara en vórtices creados por una cuerda vibrante en forma de helio ultrafrío.

"Básicamente, estamos midiendo las sombras proyectadas por los vórtices cuánticos en la cámara", explica el Dr. Theo Noble, uno de los autores del estudio.

Incluso con una pequeña cantidad de píxeles, nuevosLa cámara descubrió que la mayoría de los vórtices se formaban encima de la cuerda vibrante, no alrededor de ella. El director del laboratorio de temperaturas ultrabajas de la Universidad de Lancaster, el Dr. Viktor Zepelin, dijo que esto no fue predicho ni por teorías matemáticas ni por modelos numéricos.

Ahora los científicos quieren crear una cámara de 90 píxelescon una resolución lo suficientemente alta como para capturar detalles del desarrollo y decadencia de colecciones de vórtices cuidadosamente preparadas. Esta capacidad de observar la dinámica del helio-3 superfluido mejorará nuestra comprensión del movimiento turbulento de los fluidos cuánticos y de la turbulencia en general.

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