Manuel. Juan Gabriel. Alfredo. Jairo. Alfredo. Maria. Victoria. Maria. Paula

Transcripción

1 Quién soy yo?

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3 Jairo Alfredo Manuel Alfredo Maria Victoria Juan Gabriel Maria Paula

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5 Gimnasio de Nuestra Señora El camino más difícil es el que da más satisfacción al final Helena Cano Nieto

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8 Aldona Gabriunas

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10 Chao Colombia rumbo a College Park, Maryland

11 Asesor: Dr. Charles Clark

12 Bill Philips, Premio Nobel 1997 : Atrapar y enfriar átomos con láseres

13 2005: Recibí el premio de la mejor tésis de doctorado en física atómica

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15 A Harvard: Estudios Postdoctorales en ITAMP

16 CO Boulder, Colorado JILA,CU NIST, Boulder

17 Jun Ye Mi grupo Grandes Colegas!!

18 Nicolas Restrepo, Nació Julio

19 Computadores Relojes

20 Son los componentes básicos de la materia El átomo es la partícula más pequeña de un elemento que tiene todas las propiedades químicas del elemento Materia n p e Atomos Electrones, neutrones y protones

21 Kelvin Celsius La temperatura es una medida de la velocidad de movimiento de los átomos Gas Caliente Gas Frío Átomos rápidos Átomos lentos Temperatura ambiente ~ 300 m/ Congelación del Agua En 1995 se enfriaron miles de átomos a tan solo K Condensación N 2 77 K Condensación Helio 4K Cero Absoluto Todo se detiene ~ 150 m/s ~ 90 m/s Velocidades de solo unos cuantos cm/s

22 Qué podemos hacer con átomos ultra-fríos?

23 Cuando átomos fríos son iluminado con dos o más láseres propagándose en direcciones contrarias, los átomos sienten una fuerza que depende de la intensidad de los láseres. Dos láseres en direcciones opuestas interfieren formando una onda estacionaria Cristal de luz átomos

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25 Un cuento de dos eléctrones gemelos Ideales para relojes atómicos

26 Line shape Sincronización f L -f 0 Stable laser Laser Átomos: Referencia (laser) f L Péndulo del reloj

27 Rejoles: En todo lugar Exploraciones espaciales, Defensa y Seguridad nacional Teleommunicaciones Fiber-Laser Comb Transmit Fiber Industria Length Metrology Ciencia Aplicada y fundamental

28 Entre mas átomos usemos mejoramos la calidad del reloj Colisiones entre átomos degradan la precisión: la frecuencia depende del número de átomos f 0 f f f 0 En 2008 las colisiones entre los átomos eran la segunda fuente de error Pero esas colisiones son las que dan lugar a correlaciones cuánticas

29 energίa energía Reloj átomico Mejor reloj Simulador cuántico Entender la física que describe colisiones en el reloj Precision del reloj = Estados cuánticos Estados cuánticos

30 Simulando física con computadores IJTP, 21, Computador cuántico digital: Contrucción de una máquina que compute usando elementos cuánticos. Premio Nobel en física en 1965 Computador cuántico análogo: Uso de un sistema cuántico controllable para simular otro sistema cuántico.

31 Aplicaciones tecnológicas e industriales inmensas Superconductores: cero resistencia eléctrica y expulsión de campos magnéticos Alta Temperatura: 1986 No se entiende todavía a pesar de enormes esfuerzos experimentales y teóricos. Propuesta: Átomos Electrones Red óptica Cristal iónico

32 Lo estamos logrando 2014:El reloj del JILA se convierte en el reloj mas preciso del mundo 2013: Usamos el reloj como simulador cuantico 2012: Entendimos el origen cuantico de las colisiones en el reloj 2011: Controlamos y suprimimos las colisiones en el reloj 2010: Propuse que los atomos alkalino-terreos exhiben colisiones con propiedades exoticas 2009: JILA y NIST ven errores en el reloj debido a colisiones

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35 Premio presidencial: 2013

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37 En Colombia?

38 Existe la clave del éxito? De pronto: Berthold Brecht Hay hombres que luchan un día y son buenos. Hay otros que luchan un año y son mejores. Hay quienes luchan muchos años, y son muy buenos. Pero hay los que luchan toda la vida, esos son los imprescindibles. Sean imprescindibles!

39 La Vida - Poema de la Madre Teresa de Calcuta La vida es una oportunidad, aprovéchala. La vida es belleza, admírala. La vida es una bendición, disfrútala. La vida es un sueño, hazlo realidad. La vida es un reto, afróntalo. La vida es un juego, juégalo. La vida es algo preciado, cuídala. La vida es algo valioso, consérvala. La vida es un misterio, descúbrelo. La vida es una promesa, cúmplela. La vida es dolor, supéralo. La vida es un himno, cántalo. La vida es un combate, acéptalo. La vida es una aventura, desafíala. La vida es una tragedia, enfréntate. La vida es suerte, merécela. La vida es vida, defiéndela.

40 Solo el comienzo: Un horizonte brillante Computador cuántico Tecnología cuántica Simulador cuántico Materiales sintéticos

41 Gracias!!

42 TODO ES ENERGÍA A. Einstein Energía = h x frequencia Constante de Planck Numero de oscilaciones por segundo

43 Energía El descrubrimiento de la mecánica cuántica ha permitido una definición óptima del segundo. Los átomos tienen niveles discretos de energía f 0 Desde la duración de 9,192,631,770 ciclos de radiación emitidos en la transición entre dos niveles de energía de un átomo de cesio Pero, en realidad, las oscilaciones decaen con el tiempo:

44 Estados óptimos: usan átomos alkalino-térreos (excitado) Tiempo de vida muy largo (base) Oscila por un tiempo igual a la edad del universo Si confinamos los átomos en una red óptica perfecta evitamos errores en el reloj (excitado) (base) No efecto Doppler

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46 Las partículas tienen un momento ángular intrínseco (spin) Los electrones, protones, neutrones tienen spin 1/2 S=1/2 S=-1/2 El spin total de un átomo depende del número de electrones, protones y neutrones Dependiendo del spin total los átomos se comportan diferente

47 Fermiones spin medio entero :1/2, 3/2. No puede haber dos fermiones en el mismo estado (principio de exclusión de Pauli) Bosones spin entero:0,1,2, Tienden a estar todos en el mismo estado Ejemplo: Protones, electrones, neutrones... Ejemplo: 4 He porque esta hecho de 2 protones, 2 neutrones y 2 electrones

48 Posible pero complicado Temperatura: Extremadamente BAJA Desarrollar métodos sofisticados de enfriamiento Explorar otros tipos de sistemas. Utilizar instrumentos ultra-precisos. Mi investigación en el JILA Atomos alcalino-térreos