Hace casi exactamente cinco años, la Comisión Internacional de Óptica (ICO) y el Centro Internacional de Física Teórica (ICTP) le otorgaron el premio “ICO-ICTP Gallieno Denardo” a Christian Schmiegelow, investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) en el Instituto de Física de Buenos Aires.

El galardón fue por su contribución al campo de óptica cuántica y la interacción luz-materia, y en particular a la demostración de transferencia del momento orbital óptico a los electrones unidos y al estudio sobre la interacción de la luz torcida y iones atrapados. El premio se otorga a investigadores de países en desarrollo que han contribuido de forma significativa en el campo de la óptica o la fotónica.

En conversación con Let’s get physical, el investigador argentino entrega su visión sobre la física cuántica, la física atómica y la óptica, y la información cuántica. Pero destaca su trabajo con iones y átomos enfriados a través de láseres con temperatura de cero absoluto. Christian Schmiegelow tiene contemplado participar de la Quantum Optics, que se desarrollará entre el 9 y el 13 de diciembre en Puerto Varas, Chile.

Tras graduarse en física experimental cuántica, el investigador comenzó a trabajar con un grupo de fotónica, que trabajaban el control de la luz, que fue uno de los primeros grupos que trabajó en óptica experimental cuántica en Argentina. Tras eso, se fue a trabajar a Alemania en una técnica llamada trampas de iones. “Los individualizamos y atrapamos átomos que están ionizados. Y con ello se pueden hacer un montón de experimentos, como problemas de metrología, construir pequeñas computadoras cuánticas o estudiar física fundamental, entre otras”, cuenta.

Láseres fríos

Tras volver a Buenos Aires comenzó a trabajar en un laboratorio durante su doctorado de fotónica, el cual contó con la ayuda de expertos de Brasil y Chile. Si bien, comenta, hay personas que dirigen los laboratorios, todo el desarrollo tecnológica se hace gracias al trabajo en comunidad. “Estas redes, en lo que se refiere a transitarlas, transformarlas, vivirlas y ejercerlas en Latinoamérica; es uno de nuestros desafíos de cómo hacer ciencia”, señala Christian Schmiegelow.

En su estadía en Alemania, el investigador aprendió a trabajar con trampas de iones, usando láseres enfriados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto, alrededor del micro kelvin. “Ahí lo desarrollé y continúo en esa línea de trabajo. Con esa línea descubrimos que podemos hacer que un átomo se excite en la oscuridad. También, lo podemos poner a girar en una dirección u otra dependiendo de cómo esté. Pero para todo eso, ocupamos la técnica de enfriamiento láser”, explica.

Esta técnica, que se conoce desde la década del ochenta, fue investigada por David Wineland en sus desarrollos en metrología y computación cuántica. “Nosotros estamos tratando de llevar esa técnica un paso más allá. La idea es tratar de enfriar no sólo átomos sueltos, sino que también hacerlo con átomos sólidos”, agrega.

Finalmente, Christian Schmiegelow explica que para que funcione la máquina laser la idea es lograr un sistema atómico, que absorbe y emite luz, cuya resonancia se mueva o cambie dependiendo de la temperatura o el movimiento de los átomos. “El enfriamiento láser necesita absorber fotones de menor energía y remitirlos con mayor energía. Si uno logra encontrar un átomo que tenga un sistema de niveles adecuado y sintonizar el láser entonces uno, en principio, los enfría”, sentencia.