Micromáser a partir de un circuito de microondas exprés
Un láser común es un amplificador de luz en el que los átomos, tras recibir energía, emiten de forma coordinada ondas de una misma frecuencia. El máser hace lo mismo, pero con microondas, esa radiación invisible que calienta la comida en el microondas y transmite señales en los teléfonos. En el nuevo trabajo, los físicos construyeron un máser no a partir de gas o cristal, sino de un circuito eléctrico superconductor, donde en lugar de un átomo real actúa un elemento artificial con varios niveles de energía.
Este dispositivo se denomina micromáser porque es diminuto y trabaja con porciones individuales de radiación de microondas. Los autores ajustaron el circuito para que el átomo artificial primero se bombee con energía de un tono de microondas externo y luego la transfiera a la onda, amplificándola. Es como un columpio: si lo empujas acompasadamente, se balancea cada vez más alto.
El principal valor del experimento radica en la flexibilidad de la plataforma. Los circuitos superconductores permiten definir con precisión cuántos niveles de energía tiene el átomo artificial, cómo se acopla al campo y con qué rapidez pierde energía. Por lo tanto, se pueden reproducir diferentes regímenes de la física de los máseres y estudiarlos en condiciones controladas. Quizás esto ayude a comprender mejor cómo se comportan los amplificadores cuánticos y cómo construir detectores de microondas más sensibles.
El primer máser utilizaba un haz de moléculas de amoníaco y era tan preciso que se le llamaba «reloj atómico»: ayudó a verificar la teoría de la relatividad de Einstein.