Estado oscuro
En física atómica , un estado oscuro se refiere al estado de un átomo o molécula que no puede absorber (o emitir) fotones. Todos los átomos y moléculas se describen mediante estados cuánticos ; diferentes estados pueden tener diferentes energías y un sistema puede hacer una transición de un nivel de energía a otro emitiendo o absorbiendo uno o más fotones . Sin embargo, no se permiten todas las transiciones entre estados arbitrarios. Un estado que no puede absorber un fotón incidente se llama estado oscuro. Esto puede ocurrir en experimentos con láser. luz para inducir transiciones entre niveles de energía, cuando los átomos pueden decaer espontáneamente a un estado que no está acoplado a ningún otro nivel por la luz láser, evitando que el átomo absorba o emita luz desde ese estado.
Un estado oscuro también puede ser el resultado de una interferencia cuántica en un sistema de tres niveles, cuando un átomo se encuentra en una superposición coherente de dos estados, ambos acoplados por láseres a la frecuencia correcta a un tercer estado. Con el sistema en una superposición particular de los dos estados, el sistema puede oscurecerse para ambos láseres ya que la probabilidad de absorber un fotón llega a 0.
Los experimentos en física atómica a menudo se realizan con un láser de una frecuencia específica (lo que significa que los fotones tienen una energía específica), por lo que solo acoplan un conjunto de estados con una energía particular a otro conjunto de estados con una energía . Sin embargo, el átomo aún puede decaer espontáneamente a un tercer estado emitiendo un fotón de una frecuencia diferente. El nuevo estado con energía del átomo ya no interactúa con el láser simplemente porque no están presentes fotones de la frecuencia correcta para inducir una transición a un nivel diferente. En la práctica, el término estado oscuro se usa a menudo para un estado que no es accesible por el láser específico en uso, aunque las transiciones desde este estado están permitidas en principio.
