Un grupo de físicos del MIT han logrado
algo histórico al forzar a tres fotones a interactuar entre ellos de una forma
que, en teoría, no debería ser posible. El resultado ha dado una nueva forma
extraña de luz “molecular”.
Los investigadores cuentan que las
partículas sin masa que componen el espectro electromagnético no tienen mucho
que ver las unas con las otras. A menudo los científicos aplastan átomos en
aceleradores gigantes y buscan nuevas físicas resultantes. Con los fotones pasa algo parecido.
En el año 2013, hace cinco años, un
grupo de físicos logró la primicia mundial al forzar a un par de fotones a
interactuar entre ellos. Según explicó entonces el físico de Harvard Mikhail
Lukin:
Lo que hemos hecho es crear un tipo
especial de medio en el cual los fotones interactúan entre sí tan fuertemente
que comienzan a actuar como si tuvieran masa, y se unen para formar moléculas.
Para ello, pasaron un láser débil que
consistía en unos pocos fotones a través de una nube de átomos de rubidio ultrafrío.
Al pasar de un átomo a otro, la luz entrega parte de su energía. Sin embargo,
sucede algo extraño cuando un fotón cercano intenta hacer lo mismo. Es lo que
se denomina como bloqueo de Rydberg, donde las partículas vecinas no se pueden agitar
en el mismo grado.
Por tanto, cuando un fotón agita un
átomo, un fotón cercano con las mismas propiedades no puede hacer que otro
átomo comparta el mismo nivel de agitación. Entonces se queda, formando un híbrido de luz atómica llamado polaritón.
Como resultado, hay un empuje y un tirón
de polaritones a medida que los fotones se abren paso lentamente a través de la
nube de rubidio. Y al salir del otro lado, terminan unidos. Bien, el mismo
equipo de físicos ahora ha utilizado la misma configuración para determinar si
esta asociación especial también podría ser una tríada, lanzando un tercer
fotón a la mezcla.
¿El resultado? Los tres fotones interactuando formaron un
tipo completamente nuevo de materia fotónica. Descubrieron
que los fotones fluían como pares y trillizos, en vez de salir de la nube a
intervalos aleatorios, como fotones aislados que no tienen nada que ver entre
sí.
Los científicos han estado ocupados en
los últimos años controlando la velocidad de la luz en el vacío, retorciéndola
en nuevas configuraciones para obtener todo tipo de propiedades extrañas. El
nuevo trabajo sienta las bases para tecnologías que podrían usar fotones que
pueden enredarse, codificarse y enviarse a largas distancias a altas
velocidades con más información. “Sea lo que sea, lo que está por venir será un
territorio desconocido”, concluyen en su estudio.[Science vía Motherboard]
