En realidad, no, no se puede utilizar la captura de fonones de celosías de cristal para alcanzar el cero absoluto. Esto se debe a que el cero absoluto teóricamente no es posible. En el cero absoluto, las vibraciones térmicas de las partículas de materia se reducen a cero, lo que no es posible según la mecánica cuántica.
Esto se debe a que el vacío, que se considera clásicamente como un espacio verdaderamente vacío, no está vacío después de todo. Está lleno de campo de partículas elementales y también posee una cierta cantidad de energía en el estado fundamental, que se conoce como “energía de punto cero”. Esta Energía de Punto Cero, por lo tanto, prohíbe que cualquier sustancia se enfríe hasta el cero absoluto, ya que el átomo que se está enfriando puede “tomar prestada” algo de energía del vacío, siempre que devuelva la energía de acuerdo con el principio de Heisenberg. Así, la partícula siempre tendrá algunos nervios térmicos. Además, la razón por la que uno no puede alcanzar la temperatura cero absoluta es que esto corresponde a una tasa infinita de cambio de entropía con energía, y no tenemos infinitos en física. Por lo tanto, las cosas nunca pueden ser enfriadas al cero absoluto.
Un fonón es una descripción mecánica cuántica de un movimiento vibratorio elemental en el que una red de átomos o moléculas oscila uniformemente a una sola frecuencia. En la mecánica clásica, esto designa un modo normal de vibración. Los modos normales son importantes porque cualquier vibración de red arbitraria puede considerarse como una superposición de estos modos de vibración elementales (véase el análisis de Fourier). Mientras que los modos normales son fenómenos similares a las ondas en la mecánica clásica, los fonones también tienen propiedades similares a las partículas, de una manera relacionada con la dualidad onda-partícula de la mecánica cuántica.
Su idea de cancelar las vibraciones producidas en una red es defectuosa, ya que dos ondas no se “cancelan” entre sí, pueden interferir entre sí, lo que conduce a la formación de máximos (región de probabilidad máxima) y mínimos, o conduce a la formación de ondas estacionarias. Pero esto no conducirá, en ningún sentido, al cero absoluto.
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* El enfriamiento de los átomos a temperaturas ultra bajas se realiza atrapando los átomos entre una red de láseres, lo que imparte un impulso a los átomos y ralentiza efectivamente el movimiento térmico de los átomos.
* La interferencia de las ondas no conduce a la destrucción de la onda, como se dijo anteriormente, pero puede producir un patrón de interferencia, que consiste en regiones de máximos mínimos.
Referencias: –
Hong-Ou-Mandel interferencia de dos fonones en iones atrapados.