Acción / Reacción

Científicos crean luz en estado sólido

En una hermosa tarde de verano, a veces, los rayos del sol parecen convertirse en miel, no es verdad? Pero qué pasa si esto, en vez de ser una sensación poética fuera algo concreto? Eso pensaron ingenieros de la Universidad de Princeton, que creyeron, no solo que era posible, sino que hicieron que suceda.

 

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En Physical Review X, los investigadores revelaron que lograron dividir individualmente los fotones de la luz, para de esta manera, poder convertirlos en objetos sólidos.

“Es algo que jamás se ha visto” cuenta el Dr. Andrew Houck, profesor asociado en ingeniería eléctrica y uno de los investigadores. “Es una nueva conducta para la luz”.

Los científicos han generado lo que ellos llaman un “átomo artificial”, hecho de 100 billones de átomos, construido para que funcione como una única unidad. Luego ellos trajeron esta especie de cable que tiene la capacidad de conducir los fotones. En una conducta casi incomprensible y única para el mundo cuántico, los átomos y los fotones se entrelazan, para así poder intercambiar las características entre el “átomo” y los fotones en el cable. Así es como los fotones empiezan a comportarse como átomos, y a la inversa, para producir un solo sistema oscilante.

Mientras que algunos fotones se “escapan” al ambiente que los rodea, la oscilación se ralentiza y en un punto crítico comienza a producir cuantos con diferentes comportamientos. En otras palabras, y tal como el gato de Schroedinger, los fotones correlacionados pueden estar en dos estados al mismo tiempo.

“Hemos armado una situación en la cual la luz, efectivamente, se comporta como una partícula en el sentido que dos fotones pueden interactuar fuertemente”, explica el coautor Dr. Darius Sadri. “En una etapa de la operación, la luz rebota de un lado a otro como un liquido; en la otra se congela”

Así como es increíble producir luz solida, el equipo no está guiado solo por la curiosidad. Los fotones de luz conectados, actuando como partículas subatómicas, hacen más fácil su estudio. EN consecuencia, el equipo tiene la esperanza de poder usar esta luz solida para simular el comportamiento subatómico.

Los intentos por modelar el comportamiento de un largo número de partículas, usualmente utiliza métodos estadísticos, por eso, a menudo, los resultados son simplificados, ya que asumen una interacción nula entre las partículas, con el sistema estando en equilibrio.

Sin embargo, en un punto, según dicen Houck y sus colegas, “El mundo a nuestro alrededor raramente se encuentra en equilibrio”. La luz sólida ofrece la chance de observar un sistema subatómico cuando empieza a desequilibrarse, presentando el potencial entendimiento de cómo operan estos sistemas.

El sistema creado hasta ahora es muy simple, con la luz entrelazándose con los átomos en dos puntos. Sin embargo, es posible complejizar lo construido y aumentar el rango de sus posibilidades.

Así como provee un modelo, fácil de estudiar, de sistemas atómicos que existen en realidad, Houck y su equipo esperan que la luz congelada permita usarse para desarrollar materiales que no existen. Pero, hasta ahora, estas son solo hipótesis de los físicos, quienes, como siempre, se permiten explorar cómo reaccionaría esto, si fuera real.

 

Visto en IflScience

Nota editada por Matías Ant

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