Iones para mejorar los relojes

-IONES EN SERIE PODRIAN SER EL CAMINO PARA MEJORAR LOS RELOJES
ATOMICOS:
Un grupo de físicos ha usado las oscilaciones naturales de
dos tipos diferentes de átomos cargados, o iones, confinados juntos,
para producir los "tics tacs" que impulsarían un futuro reloj
atómico.
 
 
  La inusual técnica de trabajo en tándem involucra el uso de un ión
aislado de berilio para detectar con precisión las vibraciones de alta
frecuencia de un ión aislado de aluminio. El grupo del NIST (National
Institute of Standards and Technology) usó láseres ultravioleta para
transferir energía de las oscilaciones del aluminio a un movimiento de
balanceo compartido del par de iones, y entonces descubrió la magnitud
de las vibraciones a través del ión de berilio. La nueva técnica
resuelve un problema pendiente desde mucho tiempo atrás: cómo hacer
un seguimiento de las propiedades de un ión de aluminio, que no se
puede manipular fácilmente usando técnicas láser convencionales.
 
  El enfoque en serie puede ser utilizado para hacer un reloj atómico
basado en frecuencias óptimas, que tiene el potencial de ser más
exacto que los relojes atómicos actuales basados en microondas.
También permitiría simplificar diseños para computadoras cuánticas,
una tecnología potencialmente muy poderosa que utilizaría las
propiedades cuánticas de la materia y la luz para representar los unos
y ceros de los lenguajes binarios usuales.
 
  El experimento del NIST muestra que es posible transferir información
hacia adelante y hacia atrás eficazmente entre tipos diferentes de
átomos. Ahora, los investigadores están aplicando esta técnica para
desarrollar relojes ópticos exactos basados en iones aislados.
 
  Los estándares internacionales de tiempo y frecuencia actuales miden
oscilaciones naturales de los átomos de cesio que caen dentro del
rango de frecuencia de las microondas, aproximadamente 9.000 millones
de ciclos por segundo. En contraste, las frecuencias ópticas son
aproximadamente 100.000 veces más altas, permitiendo dividir el tiempo
en unidades más pequeñas. El aluminio ofrecería ventajas con
respecto a otros átomos, tales como el mercurio, que está siendo
considerado para relojes ópticos atómicos.
 
  Construir un reloj basado en iones de aluminio ha sido inviable hasta
ahora porque este átomo no cumple tres de cuatro requisitos
indispensables. Oscila entre dos estados de energía diferentes en una
frecuencia óptica estable que se puede usar como referencia para el
reloj. Sin embargo, el aluminio no puede ser enfriado con los láseres
existentes, y su estado cuántico es difícil de preparar y descubrir
directamente. El nuevo estudio muestra cómo el berilio puede cumplir
estos tres requisitos mientras el aluminio actúa como un reloj.
 
  La técnica en serie podría ser usada para investigar el potencial de
varios átomos, tales como el boro y el helio, para su uso en relojes
ópticos atómicos. La técnica también se puede usar en experimentos
de computación cuántica sobre cómo distribuir información entre
tipos diferentes de iones o átomos. Debido a que diferentes átomos
responden a frecuencias diferentes de la luz, esto podría mejorar el
control de los iones o átomos dentro de un futuro ordenador cuántico.