Resumen

Desarrollos teóricos y experimentales en el siglo XX han llevado a la realización experimental del condensado de Bose-Einstein, lo cual ha sido un importante logro dentro del área de la materia condensada. A partir de ahí, en el siglo XXI su estudio se ha expandido al de sistemas de muchos cuerpos desde supernovas hasta ultra bajas energías, como lo es el análisis de gases cuánticos sujetos a redes ópticas. Más aún, el alto grado de control que proporciona las técnicas experimentales de átomos ultra-fríos ha traído a los sistemas unidimensionales a la realidad experimental. Es una dimensión, las fluctuaciones tienden a ser colectivas y a propagarse a través de largas distancias debido a la inevitabilidad de las colisiones. Por ende se han desarrollado teorías que se valen de esto para lograr describir estos sistemas. En el presente trabajo derivamos pedagógicamente el formalismo de la bosonización, y lo aplicamos a un gas bosónico unidimensional de espín-1 sujeto a una red óptica. Calculamos el espectro del sistema a bajas energías para mostrar la existencia de una transición de fase entre el superfluido y el aislante de Mott. Enfocándonos en este último. Consideramos a la energía cinética como una perturbación para formular el modelo bilineal-bicuadrático de Heinsenberg que describe al islante. Discutimos aspectos generales de la física de espín-1, proponemos varios hamiltonianos efectivos con los que describimos diferentes sectores del espacio de fases y determinamos las transiciones entre los mismos