¿Qué tan rápido es el attosegundo?

El Premio Nobel de Física 2023 fue otorgado a tres científicos por sus investigaciones sobre el attosegundo, que podrían conducir a avances en la electrónica y la química.

Los tres científicos Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L'Huillier recibieron el Premio Nobel de Física 2023. Foto: CNN

La Real Academia Sueca de Ciencias anunció que los científicos Pierre Agostini (55 años), Ferenc Krausz (61 años) y Anne L'Huillier (65 años) son los destinatarios del Premio Nobel de Física 2023, por sus métodos experimentales que ayudan a crear pulsos de luz de attosegundos para estudiar la dinámica de los electrones en la materia, a las 4:45 PM del 3 de octubre (hora de Hanoi ).

Su trabajo con láseres proporciona a los científicos herramientas para observar, e incluso controlar, los electrones. Esto podría impulsar avances en muchos campos, como la electrónica y la química.

Un attosegundo es la milmillonésima parte de una milmillonésima parte de un segundo. En pocas palabras, la cantidad de attosegundos en un segundo equivale a la cantidad de segundos en los 13.800 millones de años de historia del universo. Según Hans Jakob Woerner, investigador de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zúrich), el attosegundo es el período de tiempo más corto que los humanos pueden medir directamente.

La capacidad de operar dentro de este lapso de tiempo es crucial, ya que esta es la velocidad a la que operan los electrones, los componentes vitales de un átomo. Por ejemplo, un electrón tarda 150 attosegundos en recorrer el núcleo de un átomo de hidrógeno.

Esto significa que estudiar los attosegundos permite a los científicos acceder a un proceso fundamental que antes estaba fuera de su alcance. Todos los dispositivos electrónicos se ven afectados por el movimiento de electrones, y el límite actual de velocidad es de nanosegundos, según Woerner. Si los microprocesadores se convirtieran a attosegundos, sería posible procesar información mil millones de veces más rápido.

Un átomo consta de un núcleo compuesto de protones y neutrones, rodeado de electrones. (Imagen: Rost-9D/Getty)

La física sueca de origen francés, Anne L'Huillier, fue la primera en descubrir una herramienta que desvelaría el mundo del attosegundo. Esta herramienta utiliza láseres de alta potencia para generar pulsos de luz en intervalos extremadamente cortos.

Franck Lepine, investigador del Instituto Francés de Luz y Materia, quien anteriormente trabajó con L'Huillier, describe la herramienta como una película creada para electrones. La compara con el trabajo de dos cineastas franceses pioneros, los hermanos Auguste y Louis Lumière, quienes crearon escenas tomando una serie de fotografías. Según John Tisch, profesor de física láser en el Imperial College de Londres, es como un dispositivo con pulsos de luz extremadamente rápidos que pueden proyectarse sobre materiales para recopilar información sobre sus reacciones a lo largo del tiempo.

Los tres ganadores de ayer ostentaban previamente el récord mundial del pulso de luz más corto. En 2001, un equipo de investigación dirigido por el científico francés Pierre Agostini creó un pulso de luz de tan solo 250 attosegundos. El equipo de L'Huillier superó ese récord con 170 attosegundos en 2003. En 2008, el físico austrohúngaro Ferenc Krausz lo redujo a más de la mitad con un pulso de 80 attosegundos.

El equipo de investigación de Woerner ostenta actualmente el récord mundial Guinness por el pulso de luz más corto, con una duración de 43 attosegundos. Woerner estima que este tiempo podría reducirse aún más a tan solo unos pocos attosegundos con la tecnología actual.

Los expertos afirman que la tecnología de attosegundos aún no está muy extendida, pero el futuro parece prometedor. Hasta la fecha, los científicos han podido utilizar los attosegundos principalmente para observar electrones. Controlar los electrones y manipular su movimiento es fundamentalmente inalcanzable, o apenas está comenzando a ser factible, según Woerner. Esto podría hacer que los dispositivos electrónicos sean mucho más rápidos y potencialmente desencadenar una revolución en la química.

"No nos limitaremos a lo que las moléculas hacen naturalmente, sino que podremos adaptarlas a nuestras necesidades", afirmó Woerner. Añadió que la química atto podría conducir a células solares más eficientes, o incluso a utilizar la energía lumínica para producir combustibles limpios.

Thu Thao (Según AFP )

Enlace de origen: https://vnexpress.net/atto-giay-nhanh-den-dau-4660582.html