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08:00h. Sábado, 25 de Noviembre de 2017

AISLANTES TOPOLÓGICOS: UN CONJUNTO DE MATERIALES EXÓTICOS QUE DESAFÍAN LOS PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA FÍSICA

La ruta hacia la computación cuántica

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La mecánica cuántica es la teoría que describe la materia en escala atómica. La "revolución cuántica" lleva más de un siglo produciendo mejoras en la ciencia y la tecnología y de paso permitiendo avances en áreas como la electrónica y las comunicaciones. Esta charla pública, gratuita y abierta a público general será dictada por Luis Foa, académico del Departamento de Física FCFM de la Universidad de Chile y Doctor en Física de la Universdad Nacional de Córdoba (Argentina)

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          Luis Foa Torres

Hoy estamos frente a una segunda revolución, donde la mecánica cuántica y la informática se están mezclando y donde uno de los soportes claves sería una serie de materiales exóticos conocidos como aislantes topológicos, los cuales se caracterizan por ser aislantes en el interior y conductores en la superficie. Dicha característica tiene un origen muy poco común que se fundamenta en las propiedades topológicas de la función de onda cuántica de los electrones.

Aunque posibilita la conductividad, la superficie de estos materiales es completamente distinta de los metales conocidos. Sus electrones obedecen a una dinámica análoga - en su forma - a la de las partículas relativistas y su espín queda determinado por su sentido de propagación.

Predichos teóricamente hace una década, los primeros materiales de este tipo ya han llegado al laboratorio. Sus propiedades únicas, prometen interesantes aplicaciones en espintrónica, una versión de la electrónica basada en el espín del electrón. Al mismo tiempo, podrían constituir la base de los futuros ordenadores cuánticos. Además, su hallazgo ha causado el cuestionamiento de uno de los principios fundamentales de la física de la materia condensada, que es la relación entre orden y simetría. La clasificación moderna de los posibles estados de la materia se basa fundamentalmente en la simetría.

La topología es una rama de las matemáticas que se centra en aquellas propiedades de los objetos que permanecen invariantes cuando los deformamos. La transformación permitida, presupone una correspondencia biunívoca entre los puntos de la figura original y los de la transformada, y que la deformación hace corresponder puntos próximos a otros puntos afines. Esta última propiedad se llama continuidad, y lo que se requiere es que ambas, la transformación y su inversa, sean continuas. Para el topólogo, un círculo es equivalente a una elipse y una esfera no se distingue de un cubo. Se dice que la esfera y el cubo son objetos topológicamente equivalentes, porque se pasa de uno al otro mediante una transformación continua y reversible.

Detalles de la actividad

Esta charla pública, gratuita y abierta a público general será dictada por Luis Foa, académico del Departamento de Física FCFM de la Universidad de Chile y Doctor en Física de la Universidad Nacional de Córdoba (Argentina).

La charla es parte de Ciclo de Extensión organizado por los Departamentos de Física y de Astronomía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. La actividad se llevará a cabo en el Auditorio Enrique D'Etigny ubicado en calle Beauchef 851, Santiago. DCC

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