Galardonado con el premio Nobel de Física 2012, Serge Haroche es considerado un pionero en óptica cuántica, en particular, la electrodinámica cuántica de cavidades: el estudio de la radiación electromagnética dentro de una “caja” o cavidad llena de fotones (partículas de luz) que son interrogados por átomos, que extraen su información. El físico francés de origen marroquí, logró manipular fotones, una hazaña clave para estudiar fenómenos cuánticos cuando la materia y la luz interactúan, lo que hasta entonces sólo se planteaba como teoría, ya que las partículas de luz se pierden rápidamente.
Para hacerlo, Haroche, profesor del Collége de France, desarrolló un método para capturar fotones, manipularlos y medirlos mediante el envío de un haz de átomos a través de una cavidad: dos espejos en los que los fotones pueden rebotar. Utilizando los espejos superconductores más brillantes del mundo, un fotón puede rebotar dentro de la cavidad durante casi una décima de segundo, antes de que se pierda o se absorba. Lo que es mucho, considerando que en ese mismo lapso de tiempo el fotón habría viajado unos 40.000 kilómetros, que corresponde prácticamente al perímetro de la Tierra.
Sobre la investigación que le valió el Nobel y otros avances relacionados con el láser –que también ha sido clave en las investigaciones de otros cinco premios Nobel de los últimos 21 años- hablará Serge Haroche en la charla magistral “Los avances del láser en ciencia básica”, que se realizará este viernes 18 de enero a las 10:00 horas en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la U. de Chile (Beauchef 851). (Inscripción en http://bit.ly/2TA0g8X)
La actividad se centrará en los principales avances en la ciencia básica que en los últimos años han sido posibles gracias a las propiedades de la luz láser, que incluyen el descubrimiento de nuevas fases de materia ultra fría, la manipulación de sistemas cuánticos únicos con aplicaciones en la información cuántica, la realización de relojes atómicos ópticos ultra precisos, entre otros, y que han hecho posible, por ejemplo, la medición de desplazamientos en espejo extremadamente pequeños, que han permitido la detección de ondas gravitacionales.
Durante el evento, la Universidad de Chile le entregará a Serge Haroche la medalla Doctor Honoris Causa, una distinción que otorga a personas en virtud de sus méritos o de sus sobresalientes acciones en beneficio del estudio de la nación chilena o de la humanidad. Tras el evento, el Premio Nobel se reunirá con estudiantes de Física de la FCFM y la Facultad de Ciencias de la U. de Chile.
De la teoría al experimento
Carla Hermann, académica del Departamento de Física de la FCFM e investigadora del Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO), trabajó en el equipo del Premio Nobel durante su doctorado. La física experimental indica que la importancia de la investigación de Serge Haroche está en que logró de forma efectiva la manipulación de elementos cuánticos individuales, en su caso, partículas como átomos interactuando con fotones individuales.
“Su experimento se trata de la manipulación precisa de esos sistemas individuales y, dentro de ello, pudo observar en varios experimentos parte de las consecuencias extrañas de la mecánica cuántica, como los saltos cuánticos de la luz, las medidas no destructivas, la evolución de los campos y átomos al interactuar (modelo de Jaynes y Cummings), etc.”, explica.
Este sábado Serge Haroche será también parte del Nobel Prize Dialogue que por primera vez es organizado en Latinoamérica por Fundación Nobel en colaboración con Congreso Futuro.
