Harvard hizo moléculas de luz

publicado el 29 de septiembre de 2013 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

Rodeos por internet: el miércoles pasado revisé como siempre el sitio de la AAAS, la asociación que publica Science e incluye otras publicaciones. Veo títulos y abro sólo el que me atrae. Pasé por encima de uno: "Seeing light in a new light", que no me sedujo lo suficiente para leerlo, quizá por cansancio, pero se me grabó el título. Al día siguiente, en facebook tenía un correo de mi sobrino Ale González, que de niño (apenas ayer, pero ya no duran los niños como antes: no duran nada) pensó ser astrónomo o físico y es ahora un joven de 1.95. Me enviaba un artículo que "te va a gustar". Era de una chilena, divulgadora, que hablaba de moléculas de luz.

Así, de pronto, no tenía sentido. Las moléculas son estructuras más o menos estables de átomos, y los átomos son estructuras de partículas con masa, de materia, denominadas en general fermiones por Enrico Fermi. Los fotones, del griego fos = luz, son unidades de luz, quanta de energía, portadores del electromagnetismo, y son bosones (por Satyendra Nath Bose) que, por ende, nunca hacen estructuras como átomos y menos moléculas porque, al tener masa cero, no interactúan entre sí.

Como dijo Sagan: afirmaciones extraordinarias exigen pruebas extraordinarias. Venía un link en la nota chilena y era a Nature como publicación original. El asunto era serio: lo habían recibido en mayo, aprobado en julio y publicado en septiembre: dos meses para cada paso. Fui a ver. Dejaba leer un párrafo y luego, para seguir, debía uno pagar 30 euros. Como Marín no me los regresaría, no pagué. Vi los nombres de los autores y regresé a la AAAS para hacer trampa. Puse "Lukin" en el buscador y allí estuvo el artículo menospreciado un día antes, con un subtítulo: "Los científicos crean una forma de materia nunca antes vista". ¿Forma de materia? ¿Con fotones?

Es fascinante. Mijaíl Lukin es catedrático de física en Harvard. Primero, un hecho comprobable: dirija dos rayos láser a que se crucen y simplemente pasarán uno a través del otro: los fotones no se "perciben" entre sí, no se afectan. Luego, menos aún pueden atraparse en una estructura. Pero el equipo de Lukin lo hizo: ató fotones en moléculas, un estado que hasta el momento había sido puramente teórico. "El descubrimiento va contra décadas de sabiduría aceptada acerca de la naturaleza de la luz", dice. Las moléculas de fotones, o fotónicas, se comportan como algo que hemos visto en la ficción científica: las espadas de luz en La guerra de las galaxias.

Se debía comenzar por crear un medio tal que los fotones debieran rebotar entre sí. Bombearon átomos de rubidio en una cámara de vacío, luego, con lásers, enfriaron la nube de rubidio hasta unos pocos grados sobre el cero absoluto y dispararon fotones de uno en uno al rubidio. "Cuando los fotones entran a la nube de átomos fríos, su energía excita los átomos a su paso, esto causa que baje de forma notoria su velocidad. Conforme el fotón se mueve por la nube, esa energía va de átomo en átomo y al final sale de la nube con el fotón", dice Lukin.

Cuando dispararon dos fotones, les sorprendió verlos salir juntos, como una molécula. Explicación: "Cuando entran dos fotones a una nube de átomos, el primero excita un átomo, pero debe adelantarse antes de que el segundo fotón pueda excitar átomos vecinos [efecto conocido como bloqueo de Rydberg]. El resultado es que ambos fotones se empujan y jalan uno al otro por la nube conforme su energía pasa de un átomo al siguiente. Esto hace que los dos fotones se comporten como una molécula", dice Lukin.

Y continúa: para construir una computadora cuántica, los investigadores necesitan un sistema que preserve la información y la procese empleando operaciones lógicas. "Hemos demostrado que este proceso nos permite hacerlo".

El principio es aplicable a la computación cuántica, por cierto ya anunciada esta semana. (Tanto rogar a la UdeG porque impulsara una cátedra de cuántica y nada). Lukin sugiere que pueden construirse cristales enteramente de luz... (!)

 

la talacha fue realizada por: eltemibledani
 

 

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