TECNOLOGÍA CUÁNTICA: DESCUBREN UN LADO OCULTO DE LA LUZ
Científicos descubren un lado oculto de la luz que podría transformar la tecnología
Un grupo de investigadores del Instituto de Óptica de
Changchun, en China, logró algo que hasta hace poco parecía imposible: romper
la simetría de la luz y revelar una parte oculta de su espectro.
Este descubrimiento abre la puerta a nuevas tecnologías
cuánticas, comunicaciones inalámbricas más rápidas y dispositivos ópticos
ultrarrápidos.
La simetría invisible
de la luz
La generación de armónicos de alto orden (HHG) es una
técnica que permite transformar la luz en frecuencias mucho más altas, para
explorar regiones del espectro electromagnético normalmente inaccesibles.
Pero había un problema: la mayoría de los materiales son
demasiado simétricos para producir todos los armónicos posibles.
Por ejemplo, el grafeno, aunque es un material prometedor,
solo genera armónicos impares (múltiplos impares de la frecuencia original).
Los armónicos pares, necesarios para obtener un espectro
completo, seguían fuera del alcance de la ciencia... hasta ahora.
Materiales cuánticos al rescate
El equipo liderado por la profesora Miriam Serena Vitiello
utilizó materiales cuánticos exóticos llamados aislantes topológicos.
Estos materiales se comportan de forma curiosa: son
aislantes por dentro, pero conductores en su superficie.
Además, presentan efectos cuánticos únicos debido a la
interacción entre el espín de los electrones y su movimiento orbital.
Hasta este estudio, la idea de que estos materiales podían
generar armónicos complejos era solo una hipótesis teórica.
Ahora, los investigadores lo demostraron experimentalmente.
Luz amplificada con
nanoestructuras
Para lograrlo, el equipo creó nanoestructuras especiales
llamadas resonadores de anillo dividido, fabricadas con capas ultrafinas de
Bi₂Se₃ y heteroestructuras de van der Waals de (InxBi₁-x)₂Se₃.
Estas diminutas estructuras amplifican la luz del láser y
permiten generar armónicos tanto pares como impares en el rango de los
terahercios (THz).
En los experimentos, observaron frecuencias entre 6,4 THz
(par) y 9,7 THz (impar), lo que demostró que tanto el interior simétrico como
la superficie asimétrica del material contribuyen a este fenómeno.
Es una de las primeras pruebas claras de cómo la simetría
del material afecta el comportamiento de la luz a nanoescala.
Un paso hacia la
tecnología del futuro
Este logro confirma predicciones teóricas de hace años y
abre nuevas posibilidades para crear fuentes compactas de radiación de
terahercios, sensores y dispositivos optoelectrónicos ultrarrápidos.
También permitirá explorar cómo la luz interactúa con los
estados cuánticos de la materia, algo fundamental para el desarrollo de
tecnologías cuánticas reales.
A medida que el mundo avanza hacia sistemas más rápidos,
pequeños y eficientes, este descubrimiento podría ser un punto de inflexión.
Porque quizás, como dice la ciencia, la luz todavía no nos
ha mostrado todo su poder.
https://youtube.com/shorts/ZvWy6adtVvE
Fuente: https://scitechdaily.com/scientists-unlock-a-hidden-side-of-light-that-could-transform-technology/
(Imagen creada con IA)
