Imagen: Science

Un grupo de fĂ­sicos del MIT han logrado algo histĂłrico al forzar a tres fotones a interactuar entre ellos de una forma que, en teorĂ­a, no deberĂ­a 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 åtomos en aceleradores gigantes y buscan nuevas físicas resultantes. Con los fotones pasa algo parecido. 

En el año 2013, hace cinco años, un grupo de fĂ­sicos logrĂł la primicia mundial al forzar a un par de fotones a interactuar entre ellos. SegĂșn explicĂł entonces el fĂ­sico de Harvard Mikhail Lukin:

Lo que hemos hecho es crear un tipo especial de medio en el cual los fotones interactĂșan entre sĂ­ tan fuertemente que comienzan a actuar como si tuvieran masa, y se unen para formar molĂ©culas.

Para ello, pasaron un låser débil que consistía en unos pocos fotones a través de una nube de åtomos de rubidio ultrafrío. Al pasar de un åtomo 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.

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Imagen: Science

Por tanto, cuando un fotĂłn agita un ĂĄtomo, un fotĂłn cercano con las mismas propiedades no puede hacer que otro ĂĄtomo comparta el mismo nivel de agitaciĂłn. Entonces se queda, formando un hĂ­brido de luz atĂłmica llamado polaritĂłn.

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.

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¿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 cientĂ­ficos han estado ocupados en los Ășltimos años controlando la velocidad de la luz en el vacĂ­o, retorciĂ©ndola en nuevas configuraciones para obtener todo tipo de propiedades extrañas. El nuevo trabajo sienta las bases para tecnologĂ­as que podrĂ­an usar fotones que pueden enredarse, codificarse y enviarse a largas distancias a altas velocidades con mĂĄs informaciĂłn. “Sea lo que sea, lo que estĂĄ por venir serĂĄ un territorio desconocido”, concluyen en su estudio.[Science vĂ­a Motherboard]