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1 de Septiembre de 2013
Superconductividad

El interferómetro térmico

El desorden se vuelve coherente.

CORTESÍA DE MARÍA JOSÉ MARTÍNEZ

El calor suele asociarse a un proceso en el que la transmisión de energía tiene lugar de forma desordenada. Hace casi 50 años, sin embargo, los físicos estadounidenses Kazumi Maki y Allan Griffin predijeron que, a través de la unión entre dos electrodos superconductores, una fracción de la corriente térmica se transmitiría de forma coherente. Ello implicaría que las corrientes de calor podrían interferir del mismo modo en que lo hacen las corrientes eléctricas en un superconductor o los haces de luz emitidos por un láser. A pesar de estas sorprendentes consecuencias, las predicciones de Maki y Griffin han pasado casi inadvertidas hasta hace poco.

En un experimento efectuado hace unos meses en el laboratorio de nanotecnología NEST, en Pisa, hemos logrado construir un interferómetro térmico y demostrar su funcionamiento a bajas temperaturas. El hallazgo no solo nos ha permitido comprobar las extrañas propiedades que pueden llegar a exhibir las corrientes térmicas en un material superconductor, sino que promete todo un abanico de aplicaciones técnicas. Nuestros resultados fueron publicados en diciembre de 2012 en la revista Nature.

Dicho fenómeno se manifiesta en una fracción de la corriente térmica que atraviesa una unión de Josephson. Con este nombre se conoce a la junta entre dos electrodos superconductores separados por una pequeña barrera, de manera que la corriente entre uno y otro se transmite por efecto túnel. En tales condiciones, la corriente de calor se comporta de modo análogo a como lo haría una corriente eléctrica que fluyese a través del mismo tipo de unión. Dicha analogía confiere a la corriente térmica dos propiedades sorprendentes. En primer lugar, y contra toda intuición, esta es capaz de transportar el calor desde un foco frío a uno caliente. Por otro lado, esa fracción de calor se transmite de modo coherente.

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