Teoría y aplicaciones de fases topológicas: Una arena donde la física teórica de altas energías y la física de materia condensada se vuelven a encontrar
miércoles, 9 de abril de 2025, 16:00
República 330, UNAB R1, Auditorio de investigación
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En la actualidad, el avance del conocimiento ha traído consigo una creciente especialización. Si bien esto ha permitido una profundización técnica sin precedentes, también ha contribuido a una preocupante compartimentalización del saber. En este contexto, resulta más necesario que nunca recordar el valor de la interdisciplinariedad: muchas de las ideas más poderosas han surgido precisamente en la frontera entre subdisciplinas. Un ejemplo notable es el concepto de renormalización, originalmente desarrollado en el ámbito de la materia condensada por Kenneth Wilson, y luego esencial en la formulación del Modelo Estándar de física de partículas.
Hoy estamos presenciando una nueva convergencia entre áreas, en torno al estudio de la materia con fases topológicas. Este campo, que le valió el Premio Nobel de Física 2016 a Kosterlitz, Thouless y Haldane, revela propiedades exóticas de la materia en estado sólido, donde conceptos de la física de altas energías, la materia condensada y la topología se entrelazan de manera profunda.
En esta charla haré una introducción a los materiales topológicos más representativos, con énfasis en su descripción desde la teoría de campos. Estos sistemas exhiben una respuesta electromagnética radicalmente distinta a la de materiales convencionales, conocida como "magnetoelectricidad topológica". Desde el punto de vista de la teoría de campos, esta respuesta se formaliza mediante la llamada "electrodinámica axiónica". En paralelo, desde el enfoque de la materia condensada, se parte de Hamiltonianos microscópicos que, tras una linealización, conducen a acciones efectivas tipo Dirac. Integrando los grados de libertad fermiónicos, se recupera así la misma estructura que predice la teoría de campos.
Presentaré algunos de mis aportes en la descripción teórica de estas respuestas electromagnéticas, tanto en el régimen clásico como cuántico. Además, discutiremos brevemente cómo estos avances tienen implicancias reales y potenciales en diversas disciplinas aplicadas: óptica, fotónica, computación cuántica, dispositivos micro- y nano-electromecánicos, e incluso tecnologías biomédicas.
Mauro Cambiaso, PhD.
Universidad Andrés Bello
Hoy estamos presenciando una nueva convergencia entre áreas, en torno al estudio de la materia con fases topológicas. Este campo, que le valió el Premio Nobel de Física 2016 a Kosterlitz, Thouless y Haldane, revela propiedades exóticas de la materia en estado sólido, donde conceptos de la física de altas energías, la materia condensada y la topología se entrelazan de manera profunda.
En esta charla haré una introducción a los materiales topológicos más representativos, con énfasis en su descripción desde la teoría de campos. Estos sistemas exhiben una respuesta electromagnética radicalmente distinta a la de materiales convencionales, conocida como "magnetoelectricidad topológica". Desde el punto de vista de la teoría de campos, esta respuesta se formaliza mediante la llamada "electrodinámica axiónica". En paralelo, desde el enfoque de la materia condensada, se parte de Hamiltonianos microscópicos que, tras una linealización, conducen a acciones efectivas tipo Dirac. Integrando los grados de libertad fermiónicos, se recupera así la misma estructura que predice la teoría de campos.
Presentaré algunos de mis aportes en la descripción teórica de estas respuestas electromagnéticas, tanto en el régimen clásico como cuántico. Además, discutiremos brevemente cómo estos avances tienen implicancias reales y potenciales en diversas disciplinas aplicadas: óptica, fotónica, computación cuántica, dispositivos micro- y nano-electromecánicos, e incluso tecnologías biomédicas.
Mauro Cambiaso, PhD.
Universidad Andrés Bello
Temas a tratar
- Interdisciplinariedad
- Materiales topológicos
- Teoría de campos
- Electrodinámica axiónica
- Física de materia condensada