Un grupo de científicos de la Universidad de Iowa, descubrieron lo que ellos llama ‘luz prohibida’, en la física cuántica. El hallazgo es tan impresionante que podría aplicarse a computadoras cuánticas de alta velocidad, comunicaciones y otras tecnologías.
Los científicos están utilizando ondas de luz para acelerar las supercorrientes y acceder a las propiedades únicas del mundo cuántico. Incluidas las emisiones de ‘luz prohibida’ que algún día podrían aplicarse a computación cuántica. Así como electrónica con altas velocidades, pero bajo consumo de energía.
Los científicos utilizaron ondas de luz para acelerar las supercorrientes y acceder a las propiedades únicas de la mecánica cuántica, donde las leyes convencionales de la física de por sí ya se ponen en jaque. Ahora, han descubierto la llamada ‘luz prohibida’, un tipo de luz generada en donde no debería de existir.
Ruptura de la mecánica clásica
Primero hay que entender que las llamadas supercorrientes se generan con la electricidad a alta velocidad. Esta se mueve a través de materiales sin resistencia y generalmente a temperaturas muy frías. Las supercorrientes rompen la simetría y en el mundo de la mecánica clásica. Es decir, bajo las leyes convencionales de la física, simplemente no deberían de existir.
Jigang Wang, es profesor de física y astronomía de la Universidad de Iowa y líder de esta innovadora investigación. El laboratorio de Wang es pionero en inducir pulsos de luz a frecuencias de terahercios (millones de pulsos por segundo). Esto para acelerar pares de electrones, conocidos como pares de Cooper dentro de las super corrientes. Eso, dijo Wang, es análogo al cambio de color del espectro rojo al azul profundo.
Imagen: Jigang Wang / Iowa State University
Lo que el equipo encontró, fueron “emisiones de luz de segundo armónico”, o luz al doble de la frecuencia de la luz entrante utilizada para acelerar los electrones.
“Se supone que estas emisiones de segundo armónico de terahercios, están prohibidas en los superconductores”, dijo Jigang. “Esto va en contra de la sabiduría convencional”, concluyó.
La física cuántica ha puesto en jaque a la mecánica clásica y gracias a este nuevo descubrimiento de la ‘luz prohibida’, podría representar un avance tecnológico en el plano de las supercomputadoras.
Los estudios recientes de Wang han sido posibles gracias a una herramienta llamada espectroscopia cuántica de terahercios que puede visualizar y dirigir electrones. Utiliza destellos láser de terahercios como un botón de control para acelerar las supercorrientes y acceder a estados cuánticos de la materia nuevos y potencialmente útiles. La National Science Foundation ha apoyado el desarrollo del instrumento, así como el estudio actual de la luz prohibida.
