Observación de una partícula que en el fondo es doblemente extraña

El físico Pat Lukens, del experimento CDF del Fermilab, ha anunciado la observación de la partícula Ωb-. La partícula contiene tres quarks: dos extraños (s-strange) y uno fondo (b-bottom) y tiene una masa seis veces la del protón.

La observación de esta partícula, que predice el modelo, standard es significativa ya que permite profundizar sobre el modelo standard y además el resultado está en conflicto con el obtenido en el experimento DZero.
La partícula Ωb- es la última entrada en la tabla periódica de los bariones, que son las partículas formadas por tres quarks, siendo los ejemplos más habituales de este tipo del partículas el protón y el neutrón. El acelerador de partículas Tevatrón del Fermilab es único en su capacidad de producir bariones que contienen el quark fondo (b-bottom) y la cantidad de años de experiencia y éxitos del acelerador permiten estudiar este tipo de partículas extrañas.

Combinando casi la mitad de mil billones de colisiones protón-antiprotón realizadas en el Tevatrón, los investigadores del CDF han conseguido aislar 16 ejemplos en los que las partículas procedentes de la colisión revelan un traza de la partícula Ωb-. Una vez que se produce esta partícula, viaja a lo largo de una fracción de un milímetro para después decaer en partículas más ligeras. Este decaimiento, gobernado por la fuerza nuclear débil, tiene lugar en una trillónésima parte de un segundo. De hecho, los investigadores del CDF han realizado la primera medida del tiempo de vida medio de la partícula, obteniendo el valor 1.13 ps.

En agosto del 2008, el experimento DZero anunció su propia observación de la partícula Ωb- basándose en un conjunto inferior de datos del Tevatrón. Lo interesante de la nueva observación del experimento CDF es que entra en conflicto con los resultados anteriores del DZero. La masa que han medido los investigadores del CDF de la partícula Ωb- es 6054.4 ±6.8(stad.) ±0.9(sist.) MeV/c2, dintita del valor 6165±10(stad.)±13(sist.) MeV/c2, medido por los investigadores del DZero. Estos dos resultados son estadísticamente inconsistentes, dejando la incógnita de si los investigadores han medido la misma partícula. Además, los investigadores han observado una velocidad de producción distinta de la partícula. Quizás lo más interesante es que ninguno de los experimentos arroja luz sobre las observaciones del otro.

Aunque los últimos resultados obtenidos en el experimento CDF están de acuerdo con los valores teóricos esperados para la masa y velocidad de producción de la partícula Ωb- hace falta profundizar en la investigación para resolver el puzzle sobre los resultados contradictorios.

Links

• Experimento CDF
• Artículo en prensa
• Experimento DZero

El primer procesador cuántico :-)

Un equipo, dirigido por investigadores de la Universidad de Yale, ha creado el primer procesador cuántico rudimentario de estado sólido, dando un nuevo paso hacia el desarrollo de los ordenadores cuánticos.Han utilizado un chip superconductor que contiene dos qubits y que realiza algoritmos elementales, como una búsqueda sencilla, demostrando por primera vez la posibilidad de procesar información con un dispositivo de estado sólido. El resultado de su investigación aparecerá en el número del 28 de junio de la revista Nature.

El equipo de investigación ha fabricado dos átomos artificiales o qubits, cada uno de los cuales está formado por un billón de átomos de aluminio, que se comportan como un solo átomo que puede ocupar dos estados de energía. Debido al comportamiento cuántico, los investigadores pueden colocar los qubits en una superposición de los dos estados, permitiendo una mayor capacidad de almacenamiento y de procesamiento. Este nuevo avance ha sido posible gracias a que los investigadores han conseguido que se mantenga el estado de los qbits durante un tiempo suficientemente largo. Mientras que los qbits de hace una década podían mantener su estado alrededor de un nanosegundo, los investigadores del equipo de Robert Schoelkopf de Yale han conseguido mantenerlo durante un microsegundo, que es un tiempo que permite realizar algún algoritmo. También ha sido crucial el poder provocar el cambio de estado de los qubits con suficiente velocidad y de forma controlada.

Nuevo material exótico - Telúrido de Bismuto

Físicos del Departamento de Energía del SLAC y de la Universidad de Stanford han confirmado la existencia de un nuevo material que puede revolucionar la electrónica digital. El nuevo material permite que los electrones viajen por su superficie sin perdida de energía y a temperatura ambiente. El material, que se trata de Telurido de Bismuto, se puede fabricar con la tecnología actual de semiconductores. Este tipo de materiales se denominan aislantes topológicos (topological insulator) y no son superconductores, ya que solo permiten que circule por ellos una corriente muy pequeña. Sin embargo, los electrones de esa pequeña corriente eléctrica no disipan calor en el material y por tanto no pierden su energía. Esto se debe a un efecto denominado efecto Hall cuántico de espín, que consiste en que el espín de los electrones se encuentra alineado con la dirección de movimiento. Los físicos teóricos habían predicho la existencia de este tipo de materiales, pero no que pudieran trabajar a temperatura ambiente.

• Link al artículo original publicado en Science Express


• Página de la noticia en el SLAC