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Departamento de Física

Una de las principales formas de contribuir a la investigación es la búsqueda de información científica a través de las bases de datos, permitiéndole al investigador evaluar el impacto y pertenencia de las publicaciones encontradas. A continuación, encontrará diversos recursos de información tales como artículos, libros y reportes que le permitirán profundizar en los diversos grupos de investigación para el Departamento de Física.

Este grupo investiga sobre la estructura más fundamental de la materia, al nivel de las partículas elementales, su producción, sus interacciones y sus aplicaciones. La investigación se centra tanto en teoría fenomenológica como en experimentación, así como en el desarrollo de aplicaciones en campos como la física médica y la geología.

Cubre un amplio rango de temas dentro de la física de partículas. En el ámbito teórico y computacional, se enfoca en temas como la búsqueda de partículas supersimétricas mediante fusión de bosones vectoriales, la composición de la materia oscura y la fuente de la expansión acelerada del Universo, la teoría de supercuerdas como una unificación entre la materia y todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza, investigaciones dentro del grupo CMS-ATLAS del CERN, fenomenología de la astrofísica de partículas y la física hadrónica y nuclear. 

Experimentalmente, se concentran en la física de la radiación como los rayos X o los muones cósmicos, aplicada al esclarecimiento de la naturaleza de la materia en donde se explota la tecnología de detectores GEM y la implementada por la colaboración MEDIPIX y RD51.

En el área de investigación de la Astronomía galáctica y las poblaciones estelares, se estudian estrellas variables azules de nuestra galaxia y de las Nubes de Magallanes, incluyendo estrellas Be y nuevos tipos de variables descubiertas recientemente. Estos estudios se basan en datos fotométricos y espectroscópicos en bandas visibles e infrarrojas, obtenidos en diferentes telescopios instalados en Chile, y se realizan en colaboración con astrónomos de universidades chilenas y polacas.

La Biofísica es un área interdisciplinaria de la ciencia que estudia la estructura y función de los sistemas biológicos desde la perspectiva de la física y biologia. Inicialmente la investigación se enfocó en el estudio de las propiedades biofísicas de membranas celulares de bacteias, y con el tiempo se fue expandiendo para abarcar otras áreas de investigación como Biomecánica Molecular y Celular, y Biología de Sistemas. 

La mecánica estadística es el área de la física que permite conectar las diferentes escalas físicas y entender como el comportamiento a nivel microscópico de un sistema influye en su comportamiento a nivel macroscópico. Estudia las propiedades macroscópicas de la materia a partir de un análisis estadístico de sus micro-estados dando así sustento a la termodinámica. 

La mecánica estadística es el área de la física que permite conectar las diferentes escalas físicas y entender como el comportamiento a nivel microscópico de un sistema influye en su comportamiento a nivel macroscópico. Estudia las propiedades macroscópicas de la materia a partir de un análisis estadístico de sus micro-estados dando así sustento a la termodinámica. 

Las últimas décadas han evidenciado interesantes convergencias temáticas dentro de la física teórica. El Grupo se sitúa en la intersección de varias de estas corrientes. Entre éstas se destacan: la convergencia entre la mecánica cuántica y la teoría de información; la convergencia entre la física estadística y los sistemas dinámicos, y finalmente, la interacción entre geometría, topología y mecánica cuántica. 

El estudio, teórico y experimental, de las propiedades fundamentales de sistemas conformados por un número macroscópico de constituyentes (átomos y moléculas) es el objetivo central de esta línea de investigación.

En el contexto teórico, se estudian dos grandes áreas:

  • La física de las nanoestructuras semiconductoras donde se consideran estados electrónicos altamente correlacionados y sus manifestaciones en las propiedades ópticas de pozos, hilos y puntos cuánticos, con potenciales aplicaciones en procesamiento cuántico de la información.
  • La física de la materia condensada “blanda” (soft) donde se consideran las propiedades de líquidos y gases con particular interés en sistemas de Coulomb clásicos y cuánticos, sus propiedades universales, sus relaciones con sistemas críticos y de teoría de campos, con aplicaciones a sistemas tales como coloides, electrolitos y plasmas.

En el contexto experimental, se lleva a cabo la medición de las propiedades eléctricas y magnéticas de materiales. Hay especial énfasis en estructuras superconductor ferromagneto y válvulas de espín. Se realizan estudios estructurales, magnéticos, de transporte térmico y eléctrico etc., en nanopartículas nanoestructuradas, especialmente de ferritas. Estudios en superconductores de alta temperatura, efecto Hall en semiconductores y sus aplicaciones en medidas magnéticas de nano partículas.

El trabajo del grupo de óptica cuántica experimental de la Universidad de los Andes se centra en estudiar experimentalmente la generación, caracterización y manipulación, a nivel cuántico, de diversas fuentes de luz con el fin de entenderlas fundamentalmente y utilizarlas para aplicaciones prácticas. En particular, estudiamos la generación de estados de luz no clásicos y sus aplicaciones en información cuántica. Por medio del proceso óptico no-lineal de generación paramétrica espontanea podemos generar en el laboratorio pares de fotones enredados y fotones individuales anunciados. Adicionalmente, en el laboratorio realizamos estudios experimentales de las propiedades de correlación temporal y espacial de diversas fuentes de luz y usamos técnicas interferométricas de varios fotones para distinguir entre estados enredados, estados separables y aprender sobre la pureza de los fotones individuales.

La teoría conforme de campos (conformal field theory), o el estudio de teorías de campo invariantes bajo transformaciones conformes, encuentra importantes aplicaciones en teoría de cuerdas, materia condensada y mecánica estadística. El propósito de la escuela es dar una introducción a los métodos de teoría conforme de campos cuánticos y sus principales aplicaciones en sistemas de materia condensada y física estadística.

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