Las partículas de luz fotones se producen como porciones pequeñas e indivisibles. Muchos miles de estas porciones de luz se pueden fusionar para formar un súper fotón si están suficientemente concentrados y enfriados. Las partículas individuales se fusionan entre sí, haciéndolas indistinguibles.Los investigadores llaman a esto un condensado fotónico de Bose-Einstein. Se sabe desde hace tiempo que los átomos normales forman tales condensados. El profesor Martin Weitz, del Instituto de Física Aplicada de la Universidad de Bonn, atrajo la atención de los expertos en 2010 cuando produjo un Bose-Einstein.condensado de fotones por primera vez.
En su último estudio, el equipo del Prof. Weitz experimentó con este tipo de súper fotón. En la configuración experimental, un rayo láser rebotó rápidamente de un lado a otro entre dos espejos. En el medio había un pigmento que enfría la luz del láser parahasta tal punto que se creó un súper fotón a partir de las porciones de luz individuales. "Lo especial es que hemos construido una especie de pozo óptico en varias formas, en el que el condensado de Bose-Einstein pudo fluir", informa Weitz.
Un polímero varía la trayectoria de la luz
El equipo de investigadores usó un truco aquí: mezcló un polímero en el pigmento entre los espejos, lo que cambió su índice de refracción dependiendo de la temperatura. La ruta entre los espejos para la luz cambió de modo que las longitudes de onda de luz más largas pasaron entreespejos cuando se calientan. La extensión de la trayectoria de la luz entre los espejos puede variar, ya que el polímero puede calentarse a través de una capa de calentamiento muy delgada.
"Con la ayuda de varios patrones de temperatura, pudimos crear diferentes abolladuras ópticas", explica Weitz. La geometría del espejo solo parecía deformarse, mientras que el índice de refracción del polímero cambió en ciertos puntos; sin embargo, estotuvo el mismo efecto que una forma hueca. Parte del súper fotón fluyó hacia este pozo aparente. De esta forma, los investigadores pudieron usar su aparato para crear diferentes patrones de muy baja pérdida que capturaron el condensado fotónico de Bose-Einstein.
precursor de circuitos cuánticos
El equipo de investigadores investigó en detalle la formación de dos pozos vecinos, controlados a través del patrón de temperatura del polímero. Cuando la luz en ambos huecos ópticos permaneció a un nivel de energía similar, el súper fotón fluyó de un pozo al vecinouno. "Este fue un precursor de los circuitos cuánticos ópticos", destacó el físico de la Universidad de Bonn. "Quizás incluso con este experimento se pueden producir arreglos complejos, en los que se produce un enredo cuántico en interacción con una posible interacción de fotones en materiales adecuados.preparar."
Esto, a su vez, sería el requisito previo para una nueva técnica para la comunicación cuántica y las computadoras cuánticas. "Pero eso aún está muy lejos", dice Weitz. Los hallazgos del equipo de investigación también podrían utilizarse para desarrollar aún más los láseres- por ejemplo para trabajos de soldadura de alta precisión.
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Materiales proporcionados por Universidad de Bonn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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