Publicado 15/12/2020 10:50CET

Primera demostración de reversión temporal de ondas ópticas

Reversión temporal de ondas de luz
Reversión temporal de ondas de luz - UNIVERSITY OF QUEENSLAND

   MADRID, 15 Dic. (EUROPA PRESS) -

   Una nueva técnica óptica ha permitido demostrar la inversión en el tiempo de las ondas ópticas, logro que podría transformar los campos de las telecomunicaciones y las imágenes biomédicas avanzadas.

   La inversión temporal de ondas en física no significa viajar de regreso al futuro; describe un tipo especial de onda que puede trazar un camino hacia atrás a través de un objeto, como si estuviera viendo una película de la onda em movimiento, reproducida al revés.

   Los doctores Mickael Mounaix y Joel Carpenter de la Universidad de Queensland, junto con el equipo del doctor Nick Fontaine en Nokia Bell Labs, son los primeros en demostrar esta reversión temporal de las ondas ópticas, utilizando un nuevo dispositivo que desarrollaron que permite el control total de la luz en 3D a través de una fibra óptica.

   "Imagínese lanzar un pulso corto de luz desde un punto diminuto a través de algún material disperso, como niebla", explica Mounaix en un comunicado.

   "La luz comienza en un solo lugar en el espacio y en un solo punto en el tiempo, pero se dispersa a medida que viaja a través de la niebla y llega al otro lado en muchos lugares diferentes en muchos momentos diferentes.

   "Hemos encontrado una manera de medir con precisión dónde llega toda esa luz dispersa y en qué momento, luego crear una versión 'al revés' de esa luz y enviarla de regreso a través de la niebla.

   "Esta nueva onda de luz invertida en el tiempo recorrerá el proceso de dispersión original como ver una película al revés, llegando finalmente a la fuente tal como comenzó: una sola posición en un solo punto en el tiempo".

   El doctor Carpenter dijo que la versión al revés del rayo de luz, conocida como onda inversa en el tiempo, era un objeto tridimensional de apariencia aleatoria, como una pequeña nube de luz.

   "Para crear esa nube de luz, es necesario llevar una bola de luz inicial que vuele al sistema y luego esculpirla en la estructura tridimensional que desee", dijo Carpenter.

   "Esa escultura debe tener lugar en escalas de tiempo de billonésimas de segundo, por lo que es demasiado rápido para esculpir usando partes móviles o señales eléctricas. Piense en ello como disparar una bola de arcilla a alta velocidad a través de un aparato estático sin partes móviles, que corta la bola, desvía las piezas y luego las vuelve a combinar para producir una escultura de salida, todo mientras la arcilla vuela sin detenerse nunca", explicó.

   El doctor Fontaine dijo que no había ningún dispositivo que pudiera controlar y dar forma por completo a un haz de luz en 3-D antes de que el equipo desarrollara esta técnica.

   "Es muy importante controlar la entrega de luz con la mayor precisión posible para muchas aplicaciones, que van desde la obtención de imágenes hasta atrapar objetos con luz, hasta crear rayos láser muy intensos", dijo Fontaine.

   Con el nuevo dispositivo, los investigadores podrán realizar experimentos que antes eran imposibles, poniendo a prueba conceptos teóricos en muchos campos.

   Esta investigación fue publicada en Nature Communications.