INMOVILIZAR A UN FOTON
Investigadores norteamericanos dicen
haber detenido la luz por completo, haberla almacenado y haberla liberado
después como si se tratara de una partícula de materia común.
Este logro es todo un hito y esto podría ayudar a hacer realidad lo que por hoy
son conceptos meramente teóricos para aumentar marcadamente la velocidad de
las computadoras y la seguridad de las comunicaciones.
Fueron dos equipos de físicos independientes los que lo lograron. Uno de ellos
estuvo liderado por la Dra.
Lene Vestergaard Hau de la Universidad de Harvard y el Instituto para la
Ciencia Rowland en Cambridge, Massachusetts, y el otro por el Dr. Ronald
Walsworth especializado en la
investigacion de polarizacion de gases utilizando el Laser y el Dr. Mijail Lukin del Centro Harvard-Smithsonian
para la Astrofísica, en Cambridge , también.
La Dra. Hau ya en 1999 habia reducido la velocidad de la luz a 60 kilometros
por hora,iluminando una nube de atomos de sodio,en un estado denominado
CONDENSACION DE BOSE-EINSTEIN y este fenomeno podria utilizarse como interruptor(switch) optico.
Normalmente la luz se mueve a 297.600
kilómetros por segundo. Medios transparentes como el agua, el vidrio y el
cristal reducen levemente
la velocidad de la luz, efecto que provoca la inclinación de los rayos de luz y
permite a las lentes enfocar imágenes y prismas para producir el espectro.
Valiéndose de dicho efecto, el equipo Walsworth-Lukin demoró y luego detuvo
la luz en contenedores de gas especialmente preparados. En este medio, la
luz se volvió cada vez más débil hasta detenerse finalmente. Al lanzar
una segunda luz, a través del gas, el equipo pudo revivir el rayo original.
Los experimentos conducidos por la Dra. Hau lograron resultados similares.
"Básicamente, la luz queda atrapada en el medio y no puede salir hasta que
quienes realizan el experimento lo deciden", explicó el Dr. Seth Lloyd,
profesor adjunto de Ingeniería Mecánica en el Instituto de Tecnología de
Massachusetts, que está familiarizado con este experimento.
El Dr. Lloyd agregó: "¿Quién pensó alguna vez que se podría inmovilizar
la luz?". Y anticipó que el mayor impacto de este trabajo podrá verse
en tecnologías del futuro, como la comunicación y la informática
cuánticas. Ambos conceptos dependen fuertemente de la capacidad de la luz
para trasladar la denominada "información cuántica", que involucra a
partículas capaces de existir en muchos lugares o estados al mismo tiempo.
Las computadoras cuánticas podrían realizar determinadas operaciones a mucha
mayor velocidad que las máquinas actuales. Y las comunicaciones cuánticas nunca
podrían ser interceptadas. Para cualquiera de estos dos sistemas se
necesita luz para formar grandes redes de computadoras. Pero estas conexiones
son difíciles sin un almacenamiento temporario de luz, problema que el nuevo
hallazgo podría ayudar a resolver.
En la edición del próximo 29 de Physical Review Letters, aparecerá un
documento escrito por el Dr. Walsworth, el Dr. Lukin y otros tres
colaboradores.
La Dra. Hau se negó a discutir detalles de su trabajo a raíz de restricciones
impuestas por la publicación Nature, donde aparecerá su informe sobre el
tema.
De todos modos, hace dos años, Nature
publicó una descripción hecha por Hau sobre su trabajo, en la que logró demorar
la luz a unos 60,8 km por hora.
Un nuevo paso
Los experimentos de ahora dan un nuevo paso y logran detener por completo
la propagación de la luz.
"Pudimos mantenerla ahí y liberarla después y lo que sale es lo mismo que
uno envió", dijo el Dr. Walsworth. "Es como congelar un cuadro".
Tanto los experimentos originales de la Dra. Hau sobre disminución de la velocidad
de la luz, como los nuevos para detenerla por completo, se basan en
un complejo fenómeno de determinados gases llamado "transparencia inducida
de forma electromagnética".
Esta propiedad permite a determinados gases, como el rubidio, que son normalmente
opacos, volverse transparentes al recibir un tratamiento especial.
El rubidio,opaco por ejemplo, absorbería normalmente la luz roja del láser
utilizado por el Dr. Walsworth y sus colegas. Pero al dirigir un segundo láser,
con una frecuencia ligeramente distinta, a través del gas, los investigadores
lo volvieron transparente.
La Dra. Hau y el Dr. Harris en el experimento anterior lograron aminorar la
velocidad de la luz. Pero no pudieron detenerla porque la
"ventana" transparente del gas se volvía cada vez más estrecha y más
difícil de traspasar.
Pero el Dr. Lukin, junto con la Dra. Suzanne Yelin del Centro
Harvard-Smithsonian y el Dr. Michael Fleischhauer de la Universidad de
Kaiserlautern en Alemania descubrieron una forma para pasar por alto esa limitación:
sugirieron esperar que el rayo ingresara en el contenedor con el gas y luego
reducir suavemente la intensidad del segundo rayo.
"La luz es detenida y almacenada por completo en los átomos", dijo
Harris. "No hay otra forma de hacer esto. Se hizo y de forma muy
convincente y hermosa".
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