El rubidio brilla con luz débil exprés
Una lámpara común no hará brillar a un átomo: es demasiado débil. Pero si se frenan los átomos casi hasta detenerlos por completo, incluso un flujo diminuto de fotones, como gotas raras que caen de un cuentagotas, hará que respondan con un destello brillante.
En el experimento, los átomos de rubidio se enfriaron en una trampa magnetoóptica, un dispositivo donde haces de láseres y un campo magnético mantienen los átomos en una pequeña nube y apagan su vibración térmica. Luego, sobre esa nube se dirigió un haz láser muy débil: apenas un microwatio de potencia, miles de veces más débil que un puntero láser. Cada átomo absorbía no uno, sino dos fotones a la vez, pasando a un estado excitado, y luego emitía un fotón de mayor energía. Esto se llama fluorescencia de dos fotones.
Es sorprendente que el rubidio respondiera a una luz tan débil. Normalmente, los procesos de dos fotones requieren láseres pulsados potentes, pero aquí bastó con un haz continuo débil. Todo gracias a que los átomos enfriados casi no se mueven y sus niveles de energía se vuelven muy definidos, como diapasones que no se desafinan por la vibración.
Tal sensibilidad abre el camino a detectores capaces de captar fotones individuales y a mediciones espectroscópicas precisas donde cada partícula de luz importa. Los átomos de rubidio, inmóviles en la trampa, se convierten en antenas ideales para señales débiles.
Para enfriar los átomos de rubidio, se los irradia con un láser sintonizado justo por debajo de la resonancia. Los fotones, como pelotas, golpean los átomos y los frenan, reduciendo la temperatura a millonésimas de grado por encima del cero absoluto.