Construyen una espada láser real con moléculas de fotones

MADRID 1 Oct. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de físicos de la Universidad de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), han construido una espada láser real, como las utilizadas en la saga de 'La guerra de las galaxias'. Los científicos lograron juntar fotones para formar moléculas, logrando un estado de la materia que hasta ahora era solo teórico.

Este logro, que ha sido publicado por 'Nature', desafía décadas de conocimiento sobre la naturaleza de la luz. Hasta ahora, los fotones han sido descritos tradicionalmente como partículas sin masa, que no interactúan entre sí, es decir, que si enfrentas un láser a otro, simplemente se atraviesan.

Sin embargo, las moléculas fotónicas no se comportan como los láser tradicionales. "No es una mala analogía comparar esto a los sables de luz. Cuando estos fotones interactúan entre sí, se empujan desviándose unos a otros. La física de lo que sucede en estas moléculas es similar a lo que se ve en las películas", ha señalado uno de los autores principales del trabajo, Mikhail Lukin.

Según ha explicado, se ha creado 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 juntan para formar moléculas. Los expertos han explicado que este tipo de estado unido de fotones se ha discutido en numerosas ocasiones en teoría, pero no había sido observado, comentó.

Para hacer que los fotones, normalmente sin masa se junten, los investigadores usaron átomos de rubidio y una cámara al vacío. Luego usaron láser para enfriar la nube de átomos hasta un nivel apenas superior al cero absoluto.

Usando varios láser muy débiles, dispararon fotones individuales a la nube de átomos. Al ingresar a esta nube fría, la energía del fotón excita a los átomos en su camino, provocando una desaceleración del fotón. Al ir avanzando, esa energía pasa de átomo en átomo y luego abandona la nube junto al fotón.

"Cuando el fotón abandona el medio, su identidad se preserva. Es el mismo efecto que se ve en la refracción de la luz en un vaso de agua. La luz entra en el agua, entrega parte de su energía al medio, y dentro existe como luz y materia combinadas, pero cuando sale, sigue siendo luz", ha indicado el físico.

En este caso, el proceso que ocurre es el mismo, solo que un poco más extremo. "La luz se desacelera considerablemente y se entrega mucha más energía de la que se entrega en la refracción", ha añadido.

Al disparar dos fotones dentro de la nube, los investigadores descubrieron que ambos salían juntos, como una sola molécula. "Es una interacción fotónica mediada por la interacción atómica. Eso hace que estos dos fotones se comporten como una molécula, y cuando abandonan el medio es más probable que lo hagan juntos que como fotones individuales", ha declarado.

El descubrimiento podría ser usado en la computación cuántica al permitir que los fotones interactúen entre sí, o bien darle otros usos que nazcan en el futuro.