Una nueva investigación sugiere que es posible crear una nueva forma de luz uniendo la luz a un solo electrón, combinando las propiedades de ambos.
Según los científicos detrás del estudio, del Imperial College London, la luz y el electrón acoplados tendrían propiedades que podrían conducir a circuitos que funcionan con paquetes de luz, fotones, en lugar de electrones.
También permitiría a los investigadores estudiar fenómenos físicos cuánticos, que gobiernan partículas más pequeñas que los átomos, en una escala visible.
En materiales normales, la luz interactúa con una gran cantidad de electrones presentes en la superficie y dentro del material. Pero al usar la física teórica para modelar el comportamiento de la luz y una clase de materiales recientemente descubiertos conocidos como aislantes topológicos, los investigadores de Imperial handescubrió que podía interactuar con solo un electrón en la superficie.
Esto crearía un acoplamiento que fusiona algunas de las propiedades de la luz y el electrón. Normalmente, la luz viaja en línea recta, pero cuando se une al electrón, en su lugar, seguiría su camino, trazando la superficie del material.
En el estudio, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , el Dr. Vincenzo Giannini y sus colegas modelaron esta interacción en torno a una nanopartícula, una pequeña esfera de menos de 0.00000001 metros de diámetro, hecha de un aislante topológico.
Sus modelos mostraron que además de que la luz toma la propiedad del electrón y hace circular la partícula, el electrón también tomaría algunas de las propiedades de la luz.
Normalmente, a medida que los electrones viajan a lo largo de los materiales, como los circuitos eléctricos, se detendrán cuando se enfrenten a un defecto. Sin embargo, el equipo del Dr. Giannini descubrió que incluso si hubiera imperfecciones en la superficie de la nanopartícula, el electrón aún podríaviajar hacia adelante con la ayuda de la luz.
Si esto pudiera adaptarse a los circuitos fotónicos, serían más robustos y menos vulnerables a las interrupciones e imperfecciones físicas.
El Dr. Giannini dijo: "Los resultados de esta investigación tendrán un gran impacto en la forma en que concebimos la luz. Los aislantes topológicos solo se descubrieron en la última década, pero ya nos están proporcionando nuevos fenómenos para estudiar y nuevas formas de explorar importantesconceptos en física "
El Dr. Giannini agregó que debería ser posible observar los fenómenos que ha modelado en experimentos utilizando la tecnología actual, y el equipo está trabajando con físicos experimentales para que esto sea una realidad.
Él cree que el proceso que lleva a la creación de esta nueva forma de luz podría ampliarse para que los fenómenos pudieran observarse con mucha más facilidad. Actualmente, los fenómenos cuánticos solo pueden verse cuando se miran objetos muy pequeños u objetos que tienense ha enfriado en exceso, pero esto podría permitir a los científicos estudiar este tipo de comportamiento a temperatura ambiente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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