Difracción de ondas interferidas: caso de simetría circular

Abstract

Podemos definir una trampa como una región del espacio rodeada completamente por energía de campo electromagnético, lo cual constituye un recipiente donde tenemos partículas pequeñas o átomos encerrados. También, sirven como pinzas para sujetar y posicionar tales partículas o cúmulos de éstas. En particular fijaremos nuestra atención en una trampa de forma de RTDO, queriendo decir con esto que se trata de una estructura de simetría circular constituida por un cierto número de anillos concéntricos, que confinan a las partículas por la acción de la fuerza dipolar óptica. Las trampas ópticas son sistemas que recientemente han recibido considerable atención por su aplicación en varios campos, como en el láser de átomos, en las pinzas ópticas para partículas y átomos y en la lógica cuántica, un campo de la computación en el que se trabaja actualmente. Este es un campo relativamente joven, ya que los primeros trabajos datan de 1997, aunque los trabajos pioneros se remontan hasta 1978. En la actualidad, existe una gran actividad encaminada a producir tales estructuras por el interés de aplicarlas en áreas novedosas como la Condensación de Bose-Einstein (CBE o BEC, por sus siglas en inglés). Este tema fue motivado también por que las trampas que se han usado en el pasado presentan desventajas con respecto a aquellas de naturaleza dipolar óptica. A su vez, estas presentan la ventaja de que pueden confinar diversas especies atómicas independientemente de su momento magnético. Además, este trabajo esta circunscrito en una línea de investigación, difracción de ondas interferidas, actualmente en desarrollo en nuestro grupo, al cual se desea encontrar aplicaciones. Este es un trabajo teórico, en el que tratamos de dilucidar el comportamiento, en primera aproximación, de estas estructuras ante cambios o variaciones de los parámetros más importantes del sistema. Este estudio lo hacemos con base en la fórmula escalar de la difracción de Rayleigh -Sommerfeld en la aproximación de Fresnel. En particular nos interesa la conducta del sistema en lo tocante a flexibilidad y estabilidad. El presente estudio está basado en soluciones numéricas de la mencionada fórmula de difracción, obtenidas con un programa en lenguaje C+ + corrido en una computadora personal. Estas soluciones fueron procesadas con un paquete para generar gráficas de tres dimensiones, Origin versión 6.1 y un paquete para generar curvas de nivel, Surfer versión 6.01. El resultado más significativo es la obtención de un método novedoso, basado en la difracción de ondas interferidas, para producir una estructura tridimensional de campo electromagnético capaz de funcionar como una RTDO, que es potencialmente útil en el cometido de confinar partículas para lograr con ellas el CBE.