Mi tesis de doctorado estudia átomos a temperaturas muy bajas atrapados en redes ópticas. Las redes ópticas son potenciales periódicos creados por láseres y se pueden imaginar como “cajas de huevos” en cuyos huecos quedan atrapados los átomos. La motivación de la ciencia para estudiar estos sistemas es que los átomos en redes ópticas no solo son una perfecta simulación de los electrones que viven en los sólidos cristalinos, los cuales constituyen una parte fundamental de la materia, sino que además poseen la ventaja adicional de que los sistemas atómicos son creados sin ningún defecto y que pueden ser controlados completamente en el laboratorio.

El estudio de los átomos fríos atrapados en redes ópticas es importante pues no sólo puede ayudar a entender conceptos fundamentales en física, sino que también tiene interés práctico debido a que estos sistemas han sido propuestos como candidatos para implementar un computador cuántico.

Una de las ventajas de los computadores cuánticos en relación con los clásicos es la posibilidad que tendrían los cuánticos de procesar información en “paralelo” y de descifrar en tiempo finito los códigos usados actualmente para proteger la información secreta.

El uso de átomos fríos como procesadores cuánticos requiere que estos sean sujetos a una transición de fase conocida como la transición de superfluido a aislante de Mott. Mi tesis estuvo dedicada específicamente a estudiar las propiedades en equilibrio y dinámicas de esta transición de fase. Entre las contribuciones más importante de mi trabajo de grado para la física atómica fue la de desarrollar un formalismo para modelar la dinámica de átomos confinados en redes, que es capaz de ir mas allá de las teorías cinéticas markovianas comúnmente utilizadas.

Implementar un computador cuántico es un proyecto muy ambicioso que requiere la cooperación y trabajo de muchos científicos en diversas áreas. Mi trabajo de grado es solo un pequeño aporte a todo lo que todavía nos falta por entender.