Science (norteamericana) y Nature (británica) son las dos revistas científicas más prestigiosas del mundo. Dos revistas que compiten entre sí todos los años por ser la revista más prestigiosa. Todos los años, en diciembre, Science publica el descubrimiento científico más importante del año (Breakthrough of the Year). Este año dicho descubrimiento fue un trabajo científico que se publicó en marzo en la revista Nature. Un resonador micromecánico enfriado hasta alcanzar su estado de energía mínima, en el que su comportamiento en puramente cuántico. Un resonador formado por unos 20 billones de átomos, con 0’6 mm. de longitud, casi visible a simple vista (con ayuda de una simple lupa), que vibra a 6 GHz y ha sido enfriado a 0’02 mK. El logro parece trivial (fabricar el resonador es fácil y enfriarlo también), pero demostrar que vibra con la energía que corresponde a su estado fundamental es un logro técnico increíble, asombroso, alucinante, …, no hay palabras para este logro que bien merece ser el descubrimiento científico más importante del año. Lo ha anunciado Adrian Cho, “Breakthrough of the Year. The First Quantum Machine,” Science 330: 1604, 17 December 2010. Si sabes inglés no te puedes perder el vídeo “Breakthrough of the Year 2010: The First Quantum Machine,” que presenta el propio Cho, quien entrevista al autor principal del artículo, Andrew Cleland (University of California at Santa Barbara). El artículo técnico es A. D. O’Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann, Radoslaw C. Bialczak, M. Lenander, Erik Lucero, M. Neeley, D. Sank, H. Wang, M. Weides, J. Wenner, John M. Martinis, A. N. Cleland, “Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator,” Nature 464: 697-703, 1 April 2010. Recomiendo leer a Markus Aspelmeyer, “Quantum mechanics: The surf is up,” News & Views, Nature 464: 685-686, 1 April 2010. La noticia llegó a portada en Menéame y en este blog ofrecí una “explicación de dicha noticia,” 19 marzo 2010. Te remito a mi explicación si quieres más detalles.
Lograr que una cuerda de violín que vibra a 440 Hz (la nota central del piano llamada La-4) podría comportarse como un sistema cuántico si fuera enfriada a una temperatura tan baja que alcanzara su estado de energía mínima. Pero esta temperatura es extremadamente baja, tan baja que nadie puede ni imaginar que algún día se pueda lograr. Para poder enfriar un objeto vibrante hasta su estado fundamental de vibración es necesario que vibre a alta frecuencia. El resonador de O’Connell et al. vibra a 6 GHz por lo que basta enfriarlo a 0’02 mK. Fácil, sí, pero comprobar que de verdad está en su estado fundamental requiere muchas sutilezas técnicas.
“La realidad que nos rodea es cuántica, aunque parezca clásica.”
A mí este tipo de descubrimientos me hacen pensar. Siempre he creído que un sistema cuántico conforme el número de grados de libertad crece se acaba transformando en un sistema clásico. Me cuesta trabajo pensar que una lengüeta vibrante que casi se ve a simple vista se comporte como un sistema cuántico (como una partícula elemental o como un átomo). Pero un sistema clásico enfriado mucho acaba comportándose como un sistema cuántico. Cuántica, termodinámica, entropía, información, cuántica. A mí este tipo de descubrimientos me hacen pensar.
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Un 20 de diciembre de 1996 falleció Carl Sagan. Su último libro “El Mundo y sus Demonios” anima a los lectores a utilizar el pensamiento crítico o escéptico gracias a una reflexión contra la pseudociencia y una defensa de la ciencia. El 20 de diciembre es el Día del Escepticismo, en inglés es el ”Sagan Day.” Ezequiel, autor del blog “
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