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Procesos adiabáticos y tecnología cuántica.

adiabáticos

Créditos de las imagenes: cco.

Los procesos adiabáticos son una familia fundamental de procesos físicos, en donde un sistema se guía desde un estado inicial a un estado objetivo mediante una variación lenta de los parámetros de control.

Uno de estos protocolos se conoce como “pasaje adiabático raman estimulado” (STIRAP).

Una aplicación de STIRAP es mover átomos en el espacio.

Investigadores de Israel descubren ahora un cambio de paradigma con respecto al paso adiabático en un sistema de muchos cuerpos.

Investigadores de la Universidad Ben-Gurion de Negev descubrieron que los procesos adiabáticos excesivamente lentos en los sistemas de átomos fríos pueden ser altamente ineficientes, en contraste con supuestos anteriores.
 

El concepto de adiabaticidad se puede ilustrar considerando el ejemplo de servir una taza de té llena hasta el borde.

Para no derramar ningún fluido, el proceso se debe llevar a cabo de manera suficientemente lenta para no generar ondulaciones.

Usando un vocabulario de física más general, la lentitud de cambiar el parámetro de control (la posición de la taza de té) debería garantizar que no haya “excitaciones” no deseadas (ondulaciones) que podrían conducir a la pérdida de líquido.
 
En un nuevo manuscrito, publicado en Physical Review Letters, el Profesor Amichay Vardi, el Dr. Amit Dey y el Prof. Doron Cohen, exploran lo que sucede cuando el pasaje adiabático se lleva a cabo en varios cuerpos.

Sistemas de átomos fríos.

Procesos adiabáticos y tecnología cuántica.

 
Los investigadores descubrieron que durante su evolución, el sistema encuentra breves intervalos caóticos durante los cuales su comportamiento se vuelve errático. Este es un hecho que se había ignorado anteriormente.

Debido a estos intervalos caóticos, y en marcado contraste con nuestro ejemplo de la taza de té, los procesos adiabáticos se vuelven ineficientes si se llevan a cabo muy lentamente, porque el sistema tiene tiempo para “ergodizar”.
 
Por lo tanto, según los investigadores, la tasa óptima de pasaje adiabático está determinada por la interacción para evitar las excitaciones de partículas individuales y la necesidad de atravesar rápidamente la etapa caótica de muchos cuerpos.
 
Los investigadores señalan que este hallazgo es relevante para el diseño de dispositivos y circuitos basados en átomos fríos.

Este campo, a menudo designado como “atomtrónica”, es parte de la vasta disciplina en evolución de la “tecnología cuántica”.

Uno de los objetivos principales del campo es el control eficiente y coherente de los átomos. El presente trabajo aborda el fenómeno general del control adiabático, demostrando específicamente la validez del análisis para el esquema STIRAP.

4 Comentatios

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    • ¡Góngora y Argote lo habría explicado mejor! Como no definen el término “adiabático” en el artículo, más allá de decir que se tratan de procesos físicos lentos “una familia fundamental de procesos físicos, en donde un sistema se guía desde un estado inicial a un estado objetivo mediante una variación lenta de los parámetros de control” y el ejemplo de servir la tasa de te no convence puesto que el parámetro de control sería la posición de la tasa en vez del nivale de te en ella, cuando en realidad ésta no se mueve al servirla sino que permanece estática y por lo tanto no habría variantes de su posición, uno se pierde en la nebulosa de términos comptrensibles solo para los expertos.

  1. Lo que recuerdo yo de mis estudios de Termodinámica en la Escuela Naval del Perú y en el Tulane School of Engineering es que los procesos adiabáticos son los que ocurren dentro de un volumen de control a través del cual no entra ni sale calor. La Real Academia Española parece darme la razón:

    adiabático, ca
    De a-2 y diabático.

    1. adj. Fís. Dicho de un recinto: Que no permite el intercambio térmico entre su interior y el exterior.

    2. adj. Fís. Dicho de una transformación termodinámica: Que no va acompañada de intercambio de calor.

  2. Según recuerdo de los cursos de Termodinámica en la Escuela Naval del Perú y luego en el Tulane School of Engineering, un proceso adiabático es aquel que ocurre dentro de un volumen de control a través de cuya superficie ni sale ni entra calor. Es decir, se trata de un proceso sin intercambio de calor con el medio circundante o entorno externo. La Real Academia Española parece estar de acuerdo con este concepto:

    adiabático, ca
    De a-2 y diabático.

    1. adj. Fís. Dicho de un recinto: Que no permite el intercambio térmico entre su interior y el exterior.

    2. adj. Fís. Dicho de una transformación termodinámica: Que no va acompañada de intercambio de calor.

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