Se ha descubierto un material que comparte atributos cuánticos fundamentales con agujeros negros

Un nuevo descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender los "metales extraños", una clase de materiales relacionados con los superconductores de alta temperatura y que comparten atributos cuánticos fundamentales con los agujeros negros. Los científicos entienden bastante bien cómo la temperatura afecta la conductancia eléctrica en la mayoría de los metales cotidianos como el cobre o la plata. Pero en los últimos años, los investigadores han centrado su atención en una clase de materiales que no parecen seguir las reglas eléctricas tradicionales.  Comprender estos llamados "metales extraños" podría proporcionar información fundamental sobre el mundo cuántico y potencialmente ayudar a los científicos a comprender fenómenos extraños como la superconductividad a alta temperatura. Ahora, un equipo de investigación codirigido por un físico de la Universidad de Brown…

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Una metasuperficie hecha de nanocables de trisulfuro de arsénico (amarillo) transmite una frecuencia de infrarrojo cercano entrante (rojo), así como su frecuencia ultravioleta de tercer armónico (violeta), que normalmente sería absorbida por el material. Crédito: Universidad de Duke
Una metasuperficie hecha de nanocables de trisulfuro de arsénico (amarillo) transmite una frecuencia de infrarrojo cercano entrante (rojo), así como su frecuencia ultravioleta de tercer armónico (violeta), que normalmente sería absorbida por el material. Crédito: Universidad de Duke

La física abre los vidrios de calcogenuro a aplicaciones en longitudes de onda visibles y ultravioleta.

Los ingenieros eléctricos de la Universidad de Duke han descubierto que cambiar la forma física de una clase de materiales comúnmente utilizados en electrónica y fotónica de infrarrojo cercano y medio (vidrios de calcogenuro) puede extender su uso a las partes visible y ultravioleta del espectro electromagnético.  Las gafas de calcogenuro, que ya se utilizan comercialmente en detectores, lentes y fibras ópticas, pueden encontrar ahora un hogar en aplicaciones tales como comunicaciones subacuáticas, monitoreo ambiental e imágenes biológicas. Los resultados se publicaron en la revista Nature Communications . Como su nombre lo indica, los vidrios de calcogenuro contienen uno o más calcógenos, elementos químicos como azufre, selenio y telurio.  Pero hay un miembro de la familia que dejan fuera: el oxígeno.  Sus propiedades materiales los convierten en…

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El equipo simuló el comportamiento KPZ de una sola cadena de espín y luego observó el fenómeno experimentalmente en múltiples cadenas de espín. Crédito: Michelle Lehman / ORNL, Departamento de Energía de EE. UU.
El equipo simuló el comportamiento KPZ de una sola cadena de espín y luego observó el fenómeno experimentalmente en múltiples cadenas de espín. Crédito: Michelle Lehman / ORNL, Departamento de Energía de EE. UU.

El comportamiento del spin no convencional cuántico

Utilizando cálculos de computación complementarios y técnicas de dispersión de neutrones, investigadores de los laboratorios nacionales Oak Ridge y Lawrence Berkeley del Departamento de Energía y la Universidad de California, Berkeley , descubrieron la existencia de un tipo elusivo de dinámica de espín en un sistema mecánico cuántico. El equipo simuló y midió con éxito cómo las partículas magnéticas llamadas espines pueden exhibir un tipo de movimiento conocido como Kardar-Parisi-Zhang, o KPZ, en materiales sólidos a diversas temperaturas.  Hasta ahora, los científicos no habían encontrado evidencia de este fenómeno en particular fuera de la materia blanda y otros materiales clásicos. Estos hallazgos, que se publicaron en Nature Physics , muestran que el escenario KPZ describe con precisión los cambios en el tiempo de las cadenas de espines (canales lineales…

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Los físicos descubren cómo las moléculas de ADN se autoensamblan

Un equipo de físicos ha descubierto cómo las moléculas de ADN se autoorganizan en parches adhesivos entre partículas en respuesta a las instrucciones de montaje.  Sus hallazgos ofrecen una "prueba de concepto" para una forma innovadora de producir materiales con una conectividad bien definida entre las partículas. El trabajo se informa en Proceedings of the National Academy of Sciences . Demostramos que se pueden programar partículas para hacer estructuras a medida con propiedades personalizadas. Si bien las grúas, los taladros y los martillos deben ser controlados por humanos en la construcción de edificios, este trabajo revela cómo se puede usar la física para fabricar materiales inteligentes que 'sepan' ensamblarse por sí mismos.Jasna Brujic, profesora del Departamento de Física de la Universidad de Nueva York y una de las investigadoras Los científicos han buscado durante…

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Aisladores ópticos en chip para longitudes de onda de 780 nm y 1550 nm, fabricados en niobato de litio en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. Crédito: Ogulcan Orsel
Aisladores ópticos en chip para longitudes de onda de 780 nm y 1550 nm, fabricados en niobato de litio en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. Crédito: Ogulcan Orsel

El nuevo chip fotónico para aislar la luz puede ser clave para miniaturizar la tecnología cuántica

La luz ofrece una forma insustituible de interactuar con nuestro universo. Puede viajar a través de distancias galácticas y chocar con nuestra atmósfera, creando una lluvia de partículas que cuentan una historia de eventos astronómicos pasados. Aquí en la tierra, controlar la luz nos permite enviar datos de un lado del planeta al otro. Dada su amplia utilidad, no es de extrañar que la luz juega un papel fundamental para que aplicaciones de información cuántica siglo 21. Por ejemplo, los científicos usan luz láser para controlar con precisión los átomos, convirtiéndolos en medidas ultrasensibles de tiempo, aceleración e incluso gravedad. Actualmente, esta tecnología cuántica temprana está limitada por el tamaño: los sistemas de última generación no cabrían en la mesa de un comedor, y mucho…

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