Cuando dos coches se cruzan en la
carretera de noche, los haces de sus faros no chocan entre sí ni rebotan;
sencillamente siguen su camino. Los fotones de estas ondas electromagnéticas no
interaccionan entre sí, y x eso los sables láser de “Star Wars” son un
imposible: la luz no choca contra la luz ni atraviesa a un malvado soldado
imperial
En 2013, científicos de la Universidad
de Harvard y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE.UU.) observaron un
curioso fenómeno: a través de un complejo experimento, obtuvieron una nueva
forma de materia hecha de luz. En concreto, vieron cómo se formaban
parejas de fotones unidos x una extraña interacción. Ahora, estos mismos
investigadores han publicado un artículo en “Science” en el q
aseguran q han creado tripletes de fotones, q son un paso más en su objetivo de
crear una nueva y exótica forma de materia, hecha de luz
Los átomos de la materia se caracterizan
xq se “relacionan” con otros átomos: atraen y repelen a otros átomos,
interaccionan. X todo ello, se forman moléculas y ocurren las reacciones
químicas, x ejemplo. Pero los fotones no suelen hacer este tipo de cosas, salvo
q los físicos les sometan a complejas pruebas. Pero si lo hicieran, los
ordenadores cuánticos o quizás incluso los sables de luz estarían mucho más
cerca de materializarse
Vladan Vuletic, Lester Wolfe y Mikhail
Lukin han observado tripletes de fotones unidos x una rara interacción. Para
lograr este “extraño abrazo” entre partículas, diseñaron una serie de complejos
experimentos, en los q hicieron pasar un rayo láser muy débil x una nube de átomos
de rubidio en estado de súper enfriamiento (solo un poco x encima del cero
absoluto, la temperatura mínima posible). No es precisamente algo q se pueda
practicar en casa
Lo q ocurrió cuando este láser
atravesó la nube, es q los fotones se unieron en parejas o tripletes, como
si algún tipo de atracción los hubiera atrapado. ¡Pero eso no es todo! Si los
fotones “normales” circulan a casi 300.000 kilómetros x segundo, la velocidad
de la luz, y no tienen masa, los fotones q salieron de la nube tenían “una crisis
de identidad”: viajaban 100.000 veces más despacio q los fotones q no
interaccionaron y tenían una masa similar a una fracción de la masa de un
electrón
Según ha dicho Vuletic en un
comunicado, estos resultados demuestran q los fotones pueden atraerse o
entrelazarse a otros, lo q, en un futuro teórico, podría llevar a crear
ordenadores cuánticos increíbles hoy en día, y quién sabe q más
En los experimentos, los científicos
hicieron una “radiografía” de los electrones q salieron de la nube de átomos de
rubidio: midieron su frecuencia de oscilación, a partir de una propiedad
conocida como fase, y el flujo de salida. “La fase te dice cuán fuerte
están interaccionando. Cuanto mayor, más fuertemente están unidos”, dice Aditya
Venkatramani, coautor del trabajo. Así, averiguaron q cada uno de los fotones
de los tripletes de interaccionaban fuertemente con los otros
¿Xq ocurrió esto? Los investigadores
han creado un modelo físico para explicarlo: en resumen, sugieren q los fotones
se comportan con los átomos de rubidio como las abejas con las flores.
Cada fotón “aterriza” brevemente en un átomo de rubidio y luego salta a otro
Ahora bien, si varios fotones están
viajando así en la nube de rubidio, y ocurre q “se posan” durante más tiempo en
los átomos de rubidio, pueden formar un híbrido entre átomo y fotón: un
llamado polaritón. Los polaritones son partículas capaces de interaccionar con
otros polaritones a través del componente atómico. Y así, los fotones acaban
interaccionando con fotones, de forma más indirecta
¿Q es lo más importante de esto? Lo
más interesante es q se llegasen a formar los tripletes. Tampoco se sabía si la
unión de los tripletes sería igual, menos o más fuerte q la de las parejas,
pero ahora sí se sabe: es más fuerte
Todo este proceso ocurre en una
millonésima de segundo y, curiosamente, se extiende tiempo después de q los
fotones dejen atrás la nube de átomos de rubidio súper enfriados. Es como si
los fotones "recordaran". Tanto es así q los fotones q interaccionan
con otros, a través de esa atracción dependiente de los átomos, se
comportan como si estuvieran correlacionados, o entrelazados: y resulta q esta
propiedad es clave para construir ordenadores cuánticos
Ahora, los científicos tratarán de
seguir explorando estos extraños y desconcertantes fenómenos. Entre otras
cosas, tratarán de averiguar si es posible hacer q los fotones se repelan.
De momento, dicen no tener ni idea de lo q encontrarán: «Con la repulsión de
átomos, ¿se puede hacer q formen patrones regulares, como un cristal de luz?”,
se pregunta Vuletic. «¿Pasará cualquier otra cosa? Todo esto es un territorio
realmente inexplorado”
