Cronómetro de attosegundos para electrones exprés
Un electrón en un átomo se parece a un tenista esperando el saque. El destello de luz es la pelota que viaja a una velocidad imposible de seguir con el ojo. El nuevo dispositivo captura el momento en que la raqueta toca la pelota con una precisión que antes era inimaginable. La instalación utiliza dos haces láser: uno golpea el átomo y el segundo actúa como cronómetro. Su sincronización es tan precisa que la fluctuación no supera los 45 attosegundos; es como si dos corredores de 100 metros cruzaran la meta con una diferencia de una billonésima de segundo.
Cuando un pulso ultravioleta expulsa un electrón, este no arranca de inmediato. Entre el impacto de la luz y la salida hay un retraso, como la pausa entre el silbato del árbitro y el primer paso del velocista. Este retraso depende del estado en que se encuentre el electrón. Al variar la fase del pulso láser, los físicos observan cómo oscila el número de electrones emitidos. A partir de estas oscilaciones se puede calcular cuánto tiempo "dudó" el electrón antes de salir.
La precisión de 45 attosegundos se logra gracias a una estabilización activa: un interferómetro monitorea la fluctuación de los haces y ajusta su posición. Es como si dos músicos de una orquesta tocaran al unísono y el director detectara la más mínima discrepancia y la corrigiera al instante. Ahora es posible medir cómo los electrones de diferentes átomos reaccionan de manera distinta a la luz. Estos datos son necesarios para crear la electrónica del futuro, donde la conmutación de estados ocurra en attosegundos.
Un attosegundo es a un segundo lo que un segundo es a la edad del universo: aproximadamente 13,8 mil millones de años.
En la novela de Greg Egan "La ciudad de las permutaciones", las personas viven en una simulación donde el tiempo puede ralentizarse hasta el infinito. La física de attosegundos es el primer paso para ver el mundo en esas escalas.