Física

Los fermiones no viajan juntos

(NC&T) El efecto ha sido demostrado por un equipo del Instituto de Óptica (del CNRS y la Universidad de París 11, Orsay-Palaiseau).

Durante muchos años, la teoría de la mecánica cuántica ha estipulado que ciertas partículas, los fermiones, son incapaces de "viajar" cercanas entre sí. Por ejemplo, en un chorro de partículas idénticas, la teoría predijo que la distancia entre ellas siempre sería mayor que un valor dado, la "distancia mínima".

Científicos del Laboratorio Charles Fabry del Instituto de Óptica citado, en colaboración con un equipo de la Universidad Libre de Amsterdam, han demostrado recientemente que esta propiedad de "anti-agrupamiento" que nunca había sido posible demostrar hasta ahora, es real. Es como si las partículas se repelieran, aunque las interacciones entre ellas son insignificantes. De hecho, esta propiedad se debe a interferencias cuánticas que excluyen la probabilidad de que dos de estas partículas estén muy cerca una de otra.

Para llegar a esta conclusión, los científicos compararon el comportamiento de los fermiones con el de los bosones, bajo idénticas condiciones. En estos últimos, las mismas interferencias produjeron el efecto contrario, o sea uno de "agrupamiento", y por lo tanto mayores probabilidades de encontrar juntas dos de estas partículas.

Anti-agrupamiento de fermiones
Dispositivo utilizado para hacer los experimentos. (Foto: CNRS)
Los experimentos del Instituto de Óptica fueron realizados empleando el mismo sistema (lo que aseguró la existencia de condiciones idénticas) en dos isótopos de helio. En esta situación, los científicos demostraron la existencia de la "distancia mínima" entre los fermiones. Este efecto ya había sido anticipado, pero su demostración constituye un avance clave en la capacidad de descubrir las correlaciones entre los átomos y, por lo tanto, un gran paso adelante hacia la comprensión del comportamiento de la materia a escala cuántica.


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