Premio Nobel de Física de 2023 para los padres de nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones en trillonésimas de segundo
La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha concedido este martes el Premio Nobel de Física de 2023 a los físicos franceses Anne L’Huillier y Pierre Agostini y al húngaro Ferenc Krausz, padres de nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones dentro de los átomos. El jurado ha destacado que los tres premiados han demostrado una nueva manera de crear pulsos de luz extremadamente cortos, que se pueden utilizar para medir los fugaces procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energías. Son eventos que ocurren en attosegundos, trillonésimas partes de un segundo: la escala de tiempo más breve captada por el ser humano. Anne L’Huillier, profesora de la Universidad de Lund (Suecia), es la quinta mujer que gana el Nobel de Física desde 1901. El galardón está dotado con 11 millones de coronas suecas, unos 950.000 euros.
L’Huillier, nacida hace 65 años en París, descubrió en 1987 que aparecían diferentes matices luminosos cuando transmitía luz láser infrarroja a través de un gas noble, un fenómeno vinculado a la interacción del láser con los átomos del gas, según ha subrayado la Academia sueca en un comunicado. El láser proporciona energía extra a los electrones y es emitida como luz. L’Huillier detalló este proceso, abriendo la puerta a los siguientes avances.
Pierre Agostini, profesor de la Universidad del Estado de Ohio (EE UU), logró producir en 2001 una serie de pulsos de luz consecutivos que apenas duraban 250 attosegundos. En paralelo, Ferenc Krausz, nacido hace 61 años en la localidad húngara de Mór y actual director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (en Garching, Alemania), consiguió un pulso de luz de 650 attosegundos. “Las contribuciones de los galardonados han permitido investigar procesos que son tan rápidos que antes eran imposibles de seguir”, ha celebrado la Academia en su comunicado. La técnica es capaz de fotografiar el movimiento de los electrones.
La física sueca Eva Olsson, presidenta del Comité del Nobel de Física, ha aplaudido a los premiados. “Ahora podemos abrir la puerta del mundo de los electrones. La física de attosegundos nos brinda la oportunidad de comprender los mecanismos que se rigen por los electrones. El siguiente paso será utilizarlos”, ha declarado. La Academia sueca ha destacado potenciales aplicaciones en diferentes áreas, como la electrónica, en la que es esencial controlar el comportamiento de los electrones. Los pulsos de attosegundos también se pueden emplear para identificar diferentes moléculas, por ejemplo, en el diagnóstico médico.
El Nobel de Física se ha entregado desde 1901 a 219 hombres y cinco mujeres: además de la francesa Anne L’Huillier, la polaca Marie Curie (1903), por estudiar la radiación; la alemana Maria Goeppert Mayer (1963), por describir el núcleo de los átomos; la canadiense Donna Strickland (2018), por una nueva técnica para generar pulsos ultracortos de láser de alta intensidad; y la estadounidense Andrea Ghez (2020), por descubrir un objeto compacto supermasivo en el centro de nuestra galaxia.
Dos de los ahora galardonados con el Nobel, Anne L’Huillier y Ferenc Krausz, ganaron el Premio Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA el pasado febrero. Fernando Martín, catedrático de Química Física de la Universidad Autónoma de Madrid, destacó entonces que la física del attosegundo ha abierto la puerta a la posibilidad de manipular los electrones. “Una vez que logras la capacidad de visualizar este movimiento en tiempo real, probablemente puedas utilizar también esas fuentes de luz para manipularlo, y a partir de ahí modificar su comportamiento y sus propiedades, con aplicaciones en múltiples ámbitos, desde la biomedicina y la electrónica hasta la búsqueda de nuevas fuentes limpias de energía”, declaró Martín. El Fronteras ya ha sido la antesala del Nobel para 25 científicos.
La Academia sueca entregó el Nobel de Física de 2022 al francés Alain Aspect, al estadounidense John Clauser y al austriaco Anton Zeilinger, por su trabajo pionero en la ciencia de la comunicación cuántica. Los tres físicos han demostrado que es posible controlar partículas en entrelazamiento cuántico, un estado en el que lo que le pasa a una partícula determina lo que le ocurre a otra, aunque estén a kilómetros de distancia. En 2012, el grupo de Zeilinger logró “teleportar un estado cuántico” entre dos fotones de luz entrelazados y separados por 143 kilómetros: uno se encontraba en la isla canaria de Tenerife y el otro, en La Palma.
La empresa especializada Clarivate Analytics colocó en sus quinielas de 2023 a la física Sharon C. Glotzer, de la Universidad de Míchigan (EE UU), que desarrolla nuevos materiales con propiedades derivadas de su estructura molecular. Entre los favoritos también figuraba el físico italiano Federico Capasso, padre en los Laboratorios Bell (EE UU) del láser de cascada cuántica, un nuevo tipo de láser de alta potencia. Y Stuart Parkin, director del Instituto Max Planck de Física de la Microestructura, en la ciudad alemana de Halle, por inventar nuevos dispositivos de memoria con mayor capacidad para almacenar datos.
La revista Physics World, editada por el Instituto de Física de Reino Unido, situó hace unos días a dos españoles entre los favoritos al Nobel: Ignacio Cirac, director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Alemania y pionero de la computación cuántica; y Pablo Jarillo Herrero, un profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE UU) que ya ganó en 2020 el prestigioso Premio Wolf tras descubrir la superconductividad en el grafeno de dos capas retorcido, un material que promete una revolución energética.
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