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En el Laboratorio de Iones y Átomos Fríos (LIAF), que es parte del Departamento de Física de Exactas-UBA y del IFIBA (UBA-Conicet,) se logró atrapar un ion por primera vez. Hasta donde sabemos, este es el primer ion atrapado en América Latina. La víctima fue un átomo de Calcio que, tras ser ionizado, cayó en una trampa ubicada en el interior de una cámara de ultra alto vacío que se encuentra sobre una mesa óptica en una de las salas del LIAF, en el primer piso del Pabellón 1 de la Ciudad Universitaria de Buenos Aires, Argentina. La trampa es un pequeño dispositivo que genera campos electromagnéticos diseñados para empujar al ion hacia una pequeña región del espacio. La cámara de vacío en la que se ubica la trampa tiene varias ventanas que permiten iluminar el interior con láseres y recolectar la luz emitida por el ion. Los láseres se utilizan tanto para ionizar los átomos como para obligarlos a emitir luz (fluorescencia) y para enfriarlos.

En la siguiente imagen se muestra la señal luminosa emitida por un ion solitario. El primero que atrapamos se mantuvo en la trampa por algunas horas. Hoy su destino es incierto, lo mas probable es que se encuentre adherido a alguna de las paredes de la cámara de vacío. Pero el equipo del LIAF demostró ser capaz de atrapar iones de manera sistemática (de a uno o de a varios) y mantenerlos atrapados durante varios días. La fotografía del ion solitario esta inserta en un gráfico que muestra como varia la intensidad de la luz emitida desde la trampa cuando se permite que ingresen iones de a uno a la vez. A medida que entran, los iones se acomodan formando pequeños cristales, algunas de cuyas fotografías se ven también en la imagen. Cada ion aporta una cierta cantidad de luz, muy claramente identificable en el gráfico.

El LIAF está dirigido por Christian Schmiegelow (investigador del Conicet y profesor del DF). En este trabajo fue fundamental la participacion de Martín Drechsler (becario del Conicet) y de un gran grupo de estudiantes de física que se desempeñaron en el LIAF durante diversas etapas de sus carreras. En particular: Nicolás Nuñez Barreto (becario CONICET), Noelia Fernández y Matías Cveczilberg (tesistas de Licenciatura), Luis Biaus y Ulises López (estudiantes de Laboratorio 6 y 7). El LIAF tuvo el apoyo institucional del Departamento de Física y de la FCEyN UBA, a cuya comunidad estamos muy agradecidos. Asimismo, tuvimos el valioso apoyo técnico de Marcelo Luda (doctorando en Citedef), de Maximiliano Crespo (técnico del DF) y de muchos otros colegas, cuyos nombres figuran en los agradecimientos mas abajo. Mi rol hasta el momento es el de “productor general” del Proyecto LIAF (aunque en los papeles aparezco como su Director). Si bien sigo en detalle su desarrollo, no participé del día a día de este trabajo en el laboratorio. En la siguiente imagen, verán a una parte del grupo que logró esta hazaña. También en el “LIAF Timeline” (en inglés unicamente) encontarar más detalles e imágenes sobre cada hito de esta aventura.

Este logro marca la puesta en marcha del LIAF, que ya está en condiciones de comenzar a cumplir sus objetivos científicos. El LIAF tiene un Grupo Fundador constituido en junio de 2015. Lo integramos Christian y yo, junto a nuestros queridos colegas Augusto Roncaglia y Miguel Larotonda (investigadores del CONICET y profesores del DF). Juntos, en 2015 nos propusimos la aventura de, aprovechando el impulso que había tomado nuestra actividad en la década anterior, construir desde cero una facilidad experimental única en América Latina, que permitiera capturar iones, enfriarlos y utilizarlos tanto para explorar aspectos fundamentales de la física cuántica como para desarrollar tecnologías que se aplican en el campo del procesamiento cuántico de la información y la metrología.

El LIAF será formalmente inaugurado el 18 de julio próximo, con la presencia de David Wineland, que recibió el Premio Nobel de Física en 2012 por sus contribuciones al desarrollo de las técnicas que permiten atrapar y enfriar iones. El Dr. Wineland dictará un curso en esa ocasión, como parte de la XXI Escuela J.J. Giambiagi que tendrá lugar entre el 15 y el 24 de julio de 2019.

Juan Pablo Paz