Efecto túnel inducido por órbitas caóticas en un billar cuántico implementado ópticamente 


La teoría del “caos” cuántico estudia el comportamiento cuántico de sistemas cuyo límite clásico es caótico determinista. El modelo paradigmático es un billar cuya forma es una elipse. Muy estudiado teóricamente, se acaba de publicar el primer estudio experimental, que demuestra la existencia del efecto túnel cuántico inducido por caos (propuesto por los teóricos en 1997). Se ha utilizado una cavidad óptica resonante asimétrica en la que se ha inyectado la luz de un láser de estado sólido con frecuencia tal que se produce reflexión total interna en las paredes de la cavidad. En óptica clásica es imposible que la luz “atraviese” las paredes (espejos) de esta cavidad. La mecánica cuántica lo permite gracias al efecto túnel. Lo sorprendente es que la luz que abandona la cavidad por efecto túnel sigue trayectorias muy alejadas de las trayectorias cuánticas resonantes en la cavidad (que forman un “rectángulo” en su interior). Los autores de este trabajo interpretan dichas trayectorias como resultado del comportamiento caótico de las trayectorias clásicas de la luz dentro de la cavidad. Esta trayectorias clásicas caóticas se amplifican y alteran el comportamiento cuántico de la luz en la cavidad. El caos, propio de sistemas no lineales, y los efectos cuánticos, absolutamente lineales, cooperan para obtener un resultado experimental realmente sorprendente. La explicación teórica de este experimento, aunque tiene ya 13 años, seguramente dará mucho que hablar en los próximos meses (la interpretación del “caos” cuántico es siempre muy polémica). Muchos ofrecerán respuestas teóricas alternativas. Otros tratarán de repetir el experimento. Se interprete como se interprete, seguramente este trabajo tendrá en un futuro aplicaciones en el contexto de ordenadores y computación completamente óptica. Un gran trabajo que nos A. Douglas Stone, “Nonlinear dynamics: Chaotic billiard lasers,” Nature 465: 696–697, 10 June 2010, haciéndose eco del artículo técnico de Susumu Shinohara et al., “Chaos-Assisted Directional Light Emission from Microcavity Lasers,” Phys. Rev. Lett. 104: 163902, 21 April 2010. 

Fuente: http://francisthemulenews.wordpress.com/2010/06/10/efecto-tunel-inducido-por-orbitas-caoticas-en-un-billar-cuantico-implementado-opticamente/

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