Investigadores de UC San Diego revelaron la difracción de vórtice ultrarrápida de electrones el 19 de febrero de 2025, un método que visualiza el movimiento de electrones en moléculas a escalas de tiempo de attosegundos. Esta innovación supera el desafío de observar las rápidas oscilaciones de los electrones alrededor del núcleo de un átomo.
La técnica emplea un haz de electrones en espiral para un seguimiento preciso del movimiento de los electrones en el espacio y el tiempo. Exhibe una mayor sensibilidad a la coherencia electrónica, donde los electrones se mueven sincrónicamente. Aislar estas dinámicas coherentes permite un estudio más profundo de los procesos cuánticos, como la transferencia de energía y el comportamiento de los electrones en materiales avanzados.
Dirigida por Haowei Wu y Haiwang Yong, la investigación, publicada en Physical Review Letters, fue apoyada por la Fundación W. M. Keck. Yong enfatiza que la sensibilidad de este método a las coherencias electrónicas abre posibilidades para visualizar fenómenos cuánticos ultrarrápidos, lo que podría permitir el control de las reacciones químicas a un nivel fundamental. Este avance promete avances en catálisis, ciencia de materiales y nanotecnología mediante la manipulación de la dinámica de los electrones.
La difracción de vórtice ultrarrápida de electrones permite la observación de procesos dinámicos en tiempo real, transformando los enfoques de la mecánica cuántica y la ciencia de los materiales. Este avance allana el camino para innovaciones en la computación cuántica y los materiales de eficiencia energética mediante la visualización y manipulación del comportamiento de los electrones.