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Enfriamiento hasta cerca del cero absoluto

22.09.2017

Investigadores del Imperial College London han desarrollado y probado una nueva tecnología de refrigeración que utiliza una combinación de campos magnéticos y luz láser. Durante los experimentos, un campo magnético atrapó una molécula de monofluoruro de calcio, y se utilizó la luz de varios láseres para enfriar esta molécula a una temperatura de 50 microkelvins, 50 millonésimas de grado por encima del cero absoluto (-273,15 grados Celsius).

Tenga en cuenta que la nueva tecnología no es de ninguna manera la primera y única tecnología para el enfriamiento a baja temperatura de moléculas individuales de una sustancia. Sin embargo, la nueva tecnología permite el uso de una gama más amplia de especies moleculares que el método tradicional de enfriamiento por láser. Usando el nuevo método, es posible enfriar incluso las moléculas de las sustancias más exóticas que no existen en la naturaleza y se sintetizan en el laboratorio.

Del curso de física escolar, sabemos que la temperatura es una medida de la velocidad del movimiento caótico de partículas, átomos o moléculas, cualquier sustancia, gas, líquido o sólido. Y para enfriar las partículas, debe reducir su velocidad a la velocidad más baja posible.

Es para ralentizar la velocidad de movimiento de las moléculas de monofluoruro de calcio en este caso que se utiliza la luz de varios láseres, dirigidos a la molécula desde diferentes lados. El primer láser ilumina la molécula enfriada desde la izquierda y esta molécula absorbe uno de los fotones. Este fotón le quita parte de su energía cinética a la molécula, como una bola de billar que choca con otra bola de billar. Pero desde la primera vez, la molécula no pierde su impulso por completo, comienza a moverse en la otra dirección, donde es alcanzada por un fotón de luz de un láser instalado en el lado opuesto. Debido al movimiento de la molécula y al efecto Doppler, la longitud de onda del fotón de la luz del segundo láser disminuye, este fotón es absorbido por la molécula, que se ralentiza aún más a partir de esta.

Como resultado de este "ping-pong" láser, la molécula, actuando como una pelota, se ralentiza gradualmente y se vuelve más fría. Al mismo tiempo, la luz de los láseres adicionales mantiene la molécula en un estado de energía excitado, lo que le permite emitir fotones de luz inmediatamente después de absorber los fotones de luz de los láseres "ralentizados". Estos fotones se emiten en direcciones arbitrarias y no cambian mucho la cantidad de energía cinética del movimiento de la molécula, pero esto es suficiente para que la molécula permanezca siempre ligeramente "caliente".

Para superar el límite mínimo de temperatura de la tecnología de enfriamiento Doppler, los científicos utilizaron un campo magnético, que actuó como una trampa para la molécula, para orientarla en el espacio en una dirección determinada y elevarla hasta cierta altura con respecto a la inicial, que condujo a un aumento en la energía potencial y una disminución proporcional en las moléculas de energía cinética. Y tal truco hizo posible reducir la energía cinética de la molécula a un nivel correspondiente a una temperatura de 50 microkelvins.

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Velocidad de la red más rápida - 46 000 000 Mbps 12.10.2022

La red de Internet rápida en los EE. UU. ahora es más rápida. La red ESnet se ha actualizado a ESnet6 y ahora ha aumentado el rendimiento a 46 terabits por segundo (Tbps). Ahora solo funciona para científicos.

ESnet (Energy Sciences Network) es una red informática de alta velocidad que sirve a los científicos del Departamento de Energía de EE. UU. y su personal en todo el mundo. Está dirigido por miembros del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

La primera versión de ESnet se creó en 1986 para conectar a científicos de varios laboratorios del Departamento de Energía de los Estados Unidos. La red les permitió intercambiar rápidamente grandes cantidades de datos sin procesar. Durante las últimas décadas, ESnet se ha actualizado muchas veces para mantenerse al día con los avances tecnológicos y poder enviar una gran cantidad de datos obtenidos de experimentos científicos. En 2021, la red transmitió 1,1 exabytes de datos.

ESnet6 consta de 24 km de cables de fibra óptica dedicados que se extienden por todo el país y constituyen la columna vertebral de la red. Cada uno de ellos transmite datos a velocidades desde 000 gigabits por segundo (Gbps) hasta 400 Tbps. ya era la red de Internet más rápida del mundo, pero ahora ha consolidado su liderazgo con un rendimiento de hasta 1 Tbps.

Sin embargo, esta no es una velocidad récord de transferencia de datos: este honor pertenece a una planta piloto en Japón, que alcanzó una velocidad increíble de 1 petabyte por segundo (Pbps) o 1000 Tbps.

En comparación, un usuario típico puede pagar varios cientos de megabits por segundo (Mbps), mientras que ESnet6 equivale a 46 millones de Mbps. En este caso, la ventaja de ESnet6 es de 46 veces.

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