Normalmente, cruzar fluxos de luz (como acender duas lanternas para que convirjam) não faz nada fora do comum. Isso ocorre porque as partículas de luz individuais, também conhecidas como fótons, não interajam entre si. No entanto, físicos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e da Universidade de Harvard encontraram uma maneira de mudar isso. forçando grupos de até três fótons a se unirem de uma forma que forma um tipo completamente novo de matéria fotônica.
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“No vácuo ou em materiais normais, os fótons não interagem entre si e, principalmente, apenas passam uns pelos outros”, Vladan Vulético, o Professor Lester Wolfe de Física do MIT, disse ao Digital Trends. “Usando um gás atômico resfriado a laser, criamos um meio onde um fóton interage fortemente com outro – tão fortemente que eles podem, de fato, unir-se e viajar juntos a uma velocidade 100.000 vezes menor que a velocidade normal da luz em vácuo. Descobrimos que não apenas dois fótons podem se unir, mas também três. Isso é análogo a duas moléculas de oxigênio formando oxigênio diatômico molecular (O2), mas também ozônio (O3). Isso pode ser considerado como a formação de pequenas gotículas de luz.”
Inventar um tipo totalmente novo de luz é muito legal por si só, mas também pode ter aplicação prática: potencialmente na computação quântica.
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“A luz é muito boa para transportar informações por longas distâncias através de fibras, mas sem interações, a luz só pode transportar informações, não fazer nada mais interessante como a computação”, Vulético continuou. “Portanto, um pré-requisito para a computação quântica usando luz é induzir interações entre fótons, o que fizemos.”
Um objetivo de curto prazo mais facilmente realizável do que a computação quântica é fabricar “transistores ópticos”, transistores onde a luz alterna diretamente a luz. Esses transistores podem ser potencialmente mais rápidos que um transistor convencional e podem dissipar menos energia. No entanto, Vuletic observa que ainda é cedo e que mesmo esse feito é tecnologicamente desafiador.
“Até agora, fizemos apenas interações atrativas entre fótons, mas em muitos aspectos, interações repulsivas interações, onde os fótons ricocheteiam uns nos outros como bolinhas duras, são mais interessantes”, ele disse. “Fizemos os primeiros progressos nessa direção. Então tentaremos fazer um transistor óptico de fóton único onde um fóton liga ou desliga um feixe de luz mais forte.”
Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente na revista Science.
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