miércoles, 30 de octubre de 2013

Osciladores de Dirac con microondas

Las teorías que implican a los osciladores de Dirac, la versión relativista del oscilador armónico, aparecen en campos desde la física nuclear hasta la óptica cuántica, y ahora un grupo de investigadores a comunicado que ha usado microondas para producir la primera realización experimental del mismo. En trabajos teóricos previos, algunos de los autores mostraron que podían reproducir las propiedades de un oscilador de Dirac usando un sistema no relacionado parecido, una sola partícula botando a traves de un vector unidimensional de parejas de pozos de potencial. Las distancias entre los pozos no eran periódicas pero se incrementaban monotonamente a lo largo de vector.

En recientes trabajos experimentales, el equipo reemplazó los pozos por cilindros dieléctricos milimétricos emparedados entre un par de placas metálicas. Con esta configuración, demostraron la estructura de niveles de energía para varios sistemas cuánticos. Ahora, investigadores de la UNAM Cuernavaca han abordado el oscilador de Dirac.

En presencia de microondas, los cilindros actúan como resonadores, pero filtran suficiente radiación a sus vecinos como para interactuar y generar un espectro de muchas frecuencias de resonancia para el sistema. Los picos espectrales coinciden con los niveles de energía esperados para un oscilador de Dirac, al menos para los niveles de energía menores, y la coincidencia era más precisa a medida que se iban añadiendo más resonadores.

Los autores mostraron que con ajustes en las posiciones de los resonadores, podrían generar un huevo en el espectro de energía, correspondiente a un oscilador de Dirac masivo, el sistema que uno esperaría con un electrón real. El espectro sin huecos, por contraste, se corresponde con la versión sin masa, similar a los electrones en grafeno. En futuros trabajos, el equipo espera modelar las funciones de onda, propagación de pulsos y otros sistema del tipo Dirac.

Via Physics.aps

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