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Combinan luz y materia y crean partículas «híbridas» que ayudarán a desarrollar nuevas tecnologías

Los científicos de la Universidad de Chicago lograron que los fotones se comporten de manera similar a cómo lo hacen las partículas que forman la materia.

Científicos de la Universidad de Chicago (EE.UU.) lograron crear partículas «híbridas» con nuevos comportamientos al combinar luz y materia, un descubrimiento que podría ayudar a crear computadoras más potentes o comunicaciones cuánticas imposibles de ser ‘hackeadas’, de acuerdo con un nuevo estudio publicado este miércoles en la revista Nature.

En particular, los investigadores han hecho que las partículas de luz llamadas fotones adquieran un comportamiento más similar al de las partículas que forman la materia.

Los fotones no tienen masa y no tienden a colisionar entre sí. Sin embargo, los físicos pudieron modificar esta característica al hacer que los fotones se unieran dentro de un átomo y se combinaran con un electrón. «Para lograr que los fotones colisionen entre sí, usamos átomos como intermediarios», explicó el autor principal del estudio, Logan Clark.

Esta asociación entre electrones y fotones forma una especie de cuasipartícula ‘híbrida’ llamada polaritón. Puede moverse rápidamente a través del espacio como lo hace la luz, pero al mismo tiempo tiene la posibilidad de unirse con otros polaritones, lo que le permite formar un objeto.

Polaritones Floquet

Sin embargo, los físicos solo consiguieron que los fotones reaccionaran con átomos que tenían energías muy específicas. Para superar esto, los investigadores utilizaron una nueva técnica de clonación de átomos que implica un láser que hace que los átomos se sacudan de la misma manera y produzcan energías similares.

Los fotones luego se combinan con estos átomos para crear polaritones Floquet, unas cuasipartículas que son parte luz y parte átomo y, a diferencia de los fotones regulares, interactúan entre sí de manera intensa. Además, tienen una pequeña cantidad de masa proporcionada por la interacción del electrón y pueden ser controladas.

«Los polaritones Floquet están llenos de sorpresas, todavía estamos entendiéndolos mejor», señaló Clark. «Nuestra próxima tarea será utilizar estos fotones en colisión para crear ‘fluidos’ de luz topológicos. Es un momento tremendamente emocionante», agregó asimismo Clark.

RT

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