Científicos consiguen frenar la luz en puntos excepcionales

Pxhere

Nos sabemos de memoria que, en el vacío, la luz viaja a una velocidad constante de 300.000 km/seg. Pero la luz puede ser ralentizada e incluso detenida completamente atrapándola dentro de cristales o nubes de átomos ultrafríos. Una nueva investigación publicada en Physical Review Letters, ha demostrado teóricamente que existe una nueva forma de paralizar la luz: se detiene en puntos excepcionales, uniones de dos modos de luz que se fusionan en guías de onda que tienen un cierto tipo de simetría.

A diferencia de la mayoría de los otros métodos que se utilizan para detener la luz, el nuevo método, desarrollado por investigadores del Instituto de Tecnología de Israel y el Instituto de Matemática Pura y Aplicada (IMPA) en Río de Janeiro (Brasil), puede ajustarse para funcionar con una amplia gama de frecuencias y anchos de banda, lo que puede ofrecer una ventaja importante para futuras aplicaciones de luz lenta, que sirvan, por ejemplo, en computación cuántica. 

Como explican los investigadores, se pueden crear puntos excepcionales en las guías de ondas de forma directa, variando los parámetros de ganancia-pérdida para que dos modos de luz se fusionen. Hasta ahora, aunque la luz se detuviera en estos puntos excepcionales, en la mayoría de los sistemas se perdía gran parte de la luz. Los investigadores demostraron que este problema se puede solucionar mediante el uso de guías de onda con simetría de tiempo de paridad (PT), ya que esta simetría garantiza que la ganancia y la pérdida estén siempre equilibradas. Como resultado, la intensidad de la luz permanece constante cuando la luz se acerca al punto excepcional, eliminando las pérdidas.

Para liberar la luz detenida y acelerarla hasta la velocidad normal, los científicos demostraron que los parámetros de ganancia / pérdida simplemente se pueden revertir. La característica más importante del nuevo método, sin embargo, es que los puntos excepcionales se pueden ajustar para que funcionen con cualquier frecuencia de luz, simplemente ajustando estos parámetros. Los investigadores también esperan que este método se pueda usar para otros tipos de ondas además de la luz, como las ondas acústicas. Planean investigar más a fondo estas posibilidades en el futuro.

Un equipo de físicos de Israel, EEUU, Bélgica y Ucrania consiguieron fotografiar a los vórtices de Abrikosov dentro de un superconductor, determinando que estos se mueven con una velocidad altísima: 70 mil kilómetros por hora, más rápido que cualquier sonda espacial y objeto natural en la Tierra. A esta conclusión llegó la investigación del referido equipo publicada en julio en Nature Communications. El descubrimiento podría ser crucial para el futuro de electrónica superconductora y la búsqueda de nuevos problemas teóricos y experimentales relacionados antes no estudiados en el rubro de campos electromagnéticos y corrientes de energía ultra alta.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, tecnología que suma


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