Físics del MIT han creat una nova i estranya forma de llum amb tres fotons

Un grup de físics del MIT han aconseguit una fita històrica en forçar a tres fotons a interactuar entre ells d'una manera que, en teoria, no hauria de ser possible. El resultat ha donat una nova forma estranya de llum molecular.

Els investigadors expliquen que les partícules sense massa que componen l'espectre electromagnètic no tenen molt a veure les unes amb les altres. Sovint els científics aixafen àtoms en acceleradors gegants i busquen noves físiques resultants. Amb els fotons passa una cosa semblant.
L'any 2013, fa cinc anys, un grup de físics va aconseguir la primícia mundial en forçar un parell de fotons a interactuar entre ells. Segons va explicar llavors el físic de Harvard, Mikhail Lukin:
"El que hem fet és crear un tipus especial de mitjà en el qual els fotons interactuen entre si tan fortament que comencen a actuar com si tinguessin massa, i s'uneixen per formar molècules".
Per a això, van passar un làser feble que consistia en uns pocs fotons a través d'un núvol d'àtoms de rubidi ultra fred. En passar d'un àtom a un altre, la llum lliurava part de la seva energia. No obstant això, succeeix una cosa estranya quan un fotó proper intenta fer el mateix. És el que s'anomena  bloqueig de Rydberg, on les partícules veïnes no es poden agitar en el mateix grau.

Imatge: Science

Per tant, quan un fotó agita un àtom, un fotó proper amb les mateixes propietats no pot fer que un altre àtom comparteixi el mateix nivell d'agitació. Llavors, es queda formant un híbrid de llum atòmica anomenat polaritó.
Com a resultat, hi ha un estira i arronsa de polaritons a mesura que els fotons s'obren pas lentament a través del núvol de rubidi. I en sortir de l'altre costat, acaben units. Bé, el mateix equip de físics ara ha utilitzat la mateixa configuració per determinar si aquesta associació especial també podria ser una tríada, llançant un tercer fotó a la mescla.

El resultat? Els tres fotons interactuant van formar un tipus completament nou de matèria fotònica. Van descobrir que els fotons fluïen com parells i trigèmins, en comptes de sortir del núvol a intervals aleatoris, com fotons aïllats que no tenen res a veure entre sí.
Els científics han estat ocupats en els últims anys controlant la velocitat de la llum en el buit, provocant noves configuracions per obtenir tot tipus de propietats estranyes. El nou treball posa les bases per a tecnologies que podrien usar fotons que poden enredar, codificar i enviar-se a llargues distàncies a altes velocitats amb més informació.

Font: Science via Motherboard