Óptica: Últimos estudios sobre la Luz y sus aplicaciones. Luz sólida.

Óptica: Últimos estudios sobre la Luz y sus aplicaciones. Luz sólida.

Investigadores publicaron en Physical Review X, los resultados de un experimento en el que se han bloqueado los fotones individuales de un haz de luz en forma conjunta para que sean como un objeto sólido.

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El Dr. Andrew Houck, profesor asociado de ingeniería eléctrica y uno de los investigadores dice al respecto: “Es algo que nunca hemos visto antes, este es un nuevo comportamiento de la luz.” El Dr. Houck es el investigador asociado a cargo de los estudios actuales.

Ya en 2002 el doctor Humberto Michinel del laboratorio de óptica de la Universidad de Vigo introdujo (descubrió) un fenómeno curioso en medios ópticos fuertemente no lineales. En sus simulaciones numéricas, la luz se condensaba como un líquido y se comportaba ante colisiones con los contornos del cristal como si tuviera tensión superficial, como si fueran “gotas” de luz.

Andrew Houck, Dr. Ingenieria Electrica, Princeton University.

Andrew Houck, Dr. Ingenieria Electrica, Princeton University.

A esto se le llamo Luz liquida. Hasta el momento la luz líquida no ha sido demostrada en el laboratorio (es difícil encontrar un material con las propiedades ópticas no lineales adecuadas). Una de las aplicaciones que el investigador recomendo para el uso de la luz liquida seria la base de futuros ordenadores completamente ópticos.

En experimentos mas recientes, uno de los comportamientos casi incomprensibles únicos para el mundo cuántico, el átomo y los fotones se enredaron por lo que las propiedades pasaron entre el “átomo” y los fotones. Los fotones empezaron a comportarse como átomos, correlacionar entre sí para producir un solo sistema oscilante.

El concepto de luz solida se introdujo por primera vez en 2006 en el articulo de la revista Nature: “Quantum phase transitions of light”.

Como en algunos de los fotones se filtró en el medio ambiente circundante, las oscilaciones se desacelereraron y en un punto crítico comenzaron a producir comportamiento divergente en terminos de cuántica. En otras palabras, como el gato de Schroedinger, los fotones correlacionados podrían estar en dos estados a la vez.

“Aquí hemos creado una situación en la que la luz se comporta efectivamente como una partícula en el sentido de que dos fotones pueden interactuar con mucha fuerza”, dijo el co-autor Dr. Darío Sadri. “En un modo de funcionamiento, la luz chapotea un lado a otro como un líquido, en el otro, se congela.”

La luz solidificada ofrece la oportunidad de observar un sistema subatómico, ya que empieza a divergir de equilibrio, con potencial para un conocimiento básico de cómo funcionan estos sistemas. Basicamente se comienzan a deshilar y a desarrollar con fisica experimental muchas areas de la cuantica que hasta ahora sonaban a fantasia.

El sistema creado hasta ahora es muy sencillo, con la luz enredado con el átomo en dos puntos. Sin embargo, debería ser posible aumentar este, ampliando en gran medida la complejidad y variedad de posibilidades de lo que se está construyendo.

Todavía no se ha logrado obtener luz sólida en experimentos, pero parece que las técnicas de cavidades ópticas lograrán verificar (o refutar) los resultados teóricos obtenidos hasta hoy en los proximos años.

Cambio de estados de la Luz durante el experimento.

Cambio de estados de la Luz durante el experimento.

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Paola G. Montoya

Estudiante de Fisica, amante de los gatos y el buen cafe. Toco el piano y escribo sobre ciencia y misterio. El mundo es un lugar mejor cuando aprendemos a escuchar.

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