Temáticas tan variadas como fotónica, cosmología, materia activa o sistemas no lineales fueron algunos de los tópicos que permitieron que este grupo de jóvenes avanzará en su carrera científica.
Doctores desde Chile hacia el mundo
Daniela Grandón concluyó sus estudios de doctorado tras aprobar su tesis sobre algoritmos de inteligencia artificial para hacer inferencias en parámetros cosmológicos, supervisada por el profesor Doménico Sapone. Utilizando datos del telescopio Subaru en Hawái, la científica investigó el impacto de los efectos astrofísicos en el efecto lente gravitacional débil.
Su profesor guía Doménico Sapone destaca la relevancia del estudio, indicando que “En el futuro tendremos que analizar una enorme cantidad de datos, lo que implicó mucho tiempo en el análisis numérico para obtener información sobre el Universo. Daniela estudió cómo acelerar el tiempo de cálculo y al mismo tiempo mantener la precisión”, resaltando su aportación en la implementación de métodos de aprendizaje de máquina en cosmología.
Daniela ahora se desempeña como investigadora postdoctoral en la Universidad de Leiden, en Holanda y señala que “recuerdo con cariño las reuniones con Doménico y los Journal Club del grupo de cosmología, donde pude empezar a conocer esta área de la ciencia, conocer las áreas de investigación que hoy en día son las que conducen a la cosmología principalmente. Así que básicamente mi tiempo en el grupo de cosmología del Departamento de Física es lo que le tengo más cariño”, comenta.
Daniela, previó a graduarse, fue reconocida con el premio L’Oréal UNESCO (Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura) “For Women in Science” 2022 por su contribución científica.
El segundo graduado en el nivel de Doctor en Física, fue David Pinto, quien actualmente ostenta una posición postdoctoral en el Instituto Helmholtz en Alemania. El jóven científico aprobó su tesis titulada “Self-Organization Induced By Nonreciprocal Coupling In Nonlinear Systems”, bajo la supervisión del profesor Marcel Clerc. David explica que en su investigación descubrió que el acoplamiento no recíproco, relacionado con la estructura matemática de las ecuaciones que describen los sistemas no lineales, puede tener un gran impacto en su comportamiento, especialmente en las ondas no lineales y los patrones que forman.
Clerc puntualiza la importancia del trabajo de su otrora alumno, “principalmente él pudo concluir que este tipo de acoplamiento puede modificar la velocidad de estas ondas no lineales e incluso inducir la formación de patrones en sistemas donde antes era inesperado”. Además, mencionó que estas teorías se aplicaron a sistemas de dinámica de poblaciones, analizando algunas poblaciones vegetales del norte de Chile.
El tercer alumno de Doctorado 2023 fue, Sebastián Echeverría quien obtuvo su grado de gracias a su trabajo titulado “Labyrinthine patterns in out-of-equilibrium systems”, descubriendo que “los patrones laberínticos pueden ser definidos cuantitativamente a través de su estructura global y local”. Sebastián determinó que en sistemas de cristales líquidos colestéricos, la emergencia de patrones laberínticos puede explicarse a través de un acoplamiento no lineal gobernado por la quiralidad del sistema. Actualmente, desarrolla su postdoctorado en el Departamento de Física de la Universidad de California, San Diego (Estados Unidos).
Echeverría también fue alumno del profesor Clerc, quien afirma que “los resultados de Sebastián le permitieron comprender y aplicar la formación de patrones laberínticos a diversos contextos, incluyendo vegetación, sistemas magnéticos y medios granulares. Su capacidad para explicar y caracterizar patrones desordenados en cristales líquidos colestéricos le permitió publicar en revistas de alto nivel como Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, concluye.
10 nuevos magíster: Una carrera científica prometedora
Jennifer Parra, quien trabajó bajo la guía de la profesora Carla Hermann y la cotutela de Pablo Soldano de la Universidad de Concepción, nos explica que su tesis buscaba modelar láseres en sistemas de guías de ondas. “El objetivo era aprovechar las interacciones de largo alcance generadas en átomos cercanos a las guías de ondas y estudiar si la emisión presentaba propiedades ventajosas”, comenta. Los resultados mostraron que, en el régimen donde las correlaciones entre átomos están presentes, el ancho espectral, es independiente de las interacciones con el ambiente, lo cual es beneficioso, pero la potencia de emisión es inversamente proporcional al decaimiento del campo.
Adicionalmente, Jennifer destacó la influencia que la profesora Hermann le imprimió a su desarrollo académico. Durante su pregrado, Jennifer no estaba del todo clara sobre si profundizar o no en mecánica cuántica, considerándola -hasta ese entonces- un área muy compleja. Sin embargo, al tomar el curso de óptica cuántica (dictado por por la profesora Herman), Jennifer comenzó a comprender los sistemas de manera simplificada, lo que hizo que la matemática surgiera de forma más natural. Actualmente, la investigadora realiza sus estudios de doctorado en la Universidad de Arizona, donde trabaja en el diseño de modelos teóricos de sistemas de óptica cuántica, con un proyecto enfocado en “Espejos Cuánticos”.
Otro graduado que realizó su investigación con la tutela de la profesora Hermann y la cotutela del profesor Luis Foa, fue Gabriel O'Ryan, quien se graduó con su tesis sobre la manipulación de luz comprimida en sistemas topológicos unidimensionales. "Determinamos que es posible proteger y manipular robustamente las propiedades cuánticas de la luz en estos sistemas", explica. Su profesora guía añadió que "Gabriel trabajó interdisciplinariamente, combinando cuántica, fotónica y topología para propagar luz cuántica de manera robusta”.
Una investigación muy interesante fue la que llevó a cabo Benjamín Oliva, quien obtuvo su grado de magíster en ciencias mención física trabajando con la profesora María Luisa Cordero. La tesis de Oliva exploró la formación de patrones en suspensiones densas de la bacteria Magnetospirillum Gryphiswaldense bajo confinamiento e interacción con campos magnéticos. "Desarrollamos un montaje experimental que nos permitió recrear y controlar la formación de estos patrones", explica Benjamín, quien está realizando un doctorado en el Centro de Investigación Paul Pascal (CRPP) asociado a la Facultad de Química de la Universidad de Bordeaux, en Francia.
La profesora Cordero destaca la relevancia de esta investigación, señalando que "estudiamos la física de la materia activa, un área interesante de la física estadística y de fluidos, ligada a la biología y en la interfaz entre ambas ramas".
Matías Gutiérrez fue otro de nuestros graduados 2023. Su tesis denominada “Study Of Zero-Temperature Neutron Matter Within Self-Consistent Green’s Function Theory”, la realizó trabajando con el profesor Hugo Arellano. "Este tema me permitió comprender teoría avanzada y diseñar programas computacionales para resolver sistemas de ecuaciones", comenta Matías, quien actualmente continúa su vida académica realizando un doctorado en Física en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos. El profesor Arellano afirma que "el trabajo de Matías respondió a preguntas sobre el comportamiento de la materia nuclear a bajas densidades, lo cual es muy relevante", añadió el académico.
Otro de los trabajos interesantes llevados a cabo por alumnos del magíster en ciencias mención física, promoción 2023, fue el desarrollo por Juan Carlos Fernández, quien desarrolló su trabajo con el profesor Marcos Flores, “En la tesis encontramos dos cosas muy interesantes, primero, el uso de una molécula con un grupo funcional carboxilo que permitió formar un recubrimiento de moléculas autoensambladas sobre pentóxido de vanadio, además es posible que sea extrapolable a otros óxidos metálicos”, explica Juan Carlos. Además, descubrimos que la funcionalización del pentóxido de vanadio puede cambiar la estructura electrónica y la capacidad de carga de la superficie”, dice Fernandez.
Para el profesor Flores, quien es además el Director del Departamento de Física, el trabajo de Juan Carlos “es un avance en la mejora del material catódico en baterías de ion litio”, nos cuenta. Juan Carlos en la actualidad estudia un programa de doctorado en la Universidad Técnica Santa María.
Por su parte Gabriel Cáceres, quien trabajó con el profesor Rodrigo Vicencio, desarrolló su investigación titulada “Bandas Planas Inducidas por Interacciones Intra-Orbitales y estados de borde inducidos por dimericón en redes fotónicas” obteniendo su grado de magíster en ciencias mención física. "Estudiamos dimerizaciones en redes fotónicas y modos de segundo orden, observando interacciones por primera vez experimentalmente", comenta Gabriel, quien actualmente desarrolla sus estudios de doctorado en la Universidad de Rostock, en Alemania. Para su profesor de magíster, “el aprendizaje conjunto y la aplicación de nuevas metodologías para el estudio de redes fotónicas topológicas fueron claves para el exitoso resultado de Gabriel”.
Otro alumno que trabajó con el profesor Rodrigo Vicencio fue Ignacio Salinas, quien actualmente se encuentra en la Universidad de Edimburgo. “Obviamente su formación de licenciatura en la facultad es sólida y por lo tanto en la realización del magíster es algo natural y obvio como línea evolutiva desde la licenciatura. En particular en el caso de Ignacio, es muy ordenado y muy paciente para avanzar y eso le permitió finalmente concluir sus proyectos con éxito y defender su magíster con alto estándar en el nivel de publicación”, indica Vicencio.
Otro tema apasionante de la física son los metamateriales, es ahí donde decidió asentar su mirada Fernando Vergara, quien ahora se encuentra realizando su doctorado en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China. Su tesis “Topological Mechanics of Hyperstactics Metamaterials”, la desarrolló bajo la guía de dos académicos: los profesores Claudio Falcón y Carlos Cárdenas. "Estudiamos formas de oscilación suaves y robustas en sistemas rígidos", explica Fernando. El profesor Falcón señaló que la “tesis de Fernando trató sobre oscilaciones de baja energía en sistemas rígidos, relevantes por su robustez a perturbaciones; fue un muy trabajo”.
La lista de estudiantes graduados 2023 no estaría completa, si no mencionaremos a Álvaro Osorio, quien se graduó de magíster en ciencias mención física trabajando en la temática de aceleración de electrones por inestabilidades debidas a anisotropías de temperatura en plasmas astrofísicos, y que fue guiado por el profesor Mario Riquelme. "Mostramos que el mecanismo de aceleración estocástica puede contribuir a la aceleración de electrones en llamaradas solares y discos de acreción", explica el joven científico.
Para su profesor guía, Mario Riquelme, el trabajo de Álvaro tiene aplicación en los fenómenos de aceleración de electrones “en las llamaradas solares y en discos de acreción en torno a agujeros negros. La evolución de estas micro-inestabilidades es altamente no-lineal, por lo que Álvaro las estudió vía simulaciones numéricas”, concluye.