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Cientistas criam uma nova forma de luz

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Os cientistas MIT e da Universidade de Harvard conseguiram demonstrar que os fótons podem ser feitos para interagir, ou seja, uma realidade em que o caminho poderia ser aberto para o uso de fótons na computação quântica.

Veja também: O que é um computador quântico?

Faça uma experiência rápida: pegue duas lanternas e as leve para uma sala escura, as acenda e faça com que os feixes de luz se cruzem. Observou algo diferente? Provavelmente a resposta será não. Tudo bem. Acontece que os fótons individuais que compõem a luz não interagem, ou seja, eles simplesmente passam um pelo outro.

Interação entre luzes de lanterna, ilustração, credito: Christine Daniloff/MIT

Mas o que aconteceria se as partículas de luz pudessem interagir entre elas, atraindo e repelindo-se, como átomos na matéria comum? Uma possibilidade tentadora, mesmo ficando apenas na imaginação: sabres de luz, feixes de luz que podem puxar e empurrar um para o outro, se confrontando entre si de forma deslumbrante e épica. Ou talvez, num cenário mais provável, dois feixes de luz poderiam se encontrar sem se fundir em um fluxo único e luminoso.

Esse comportamento poderia querer dobrar as leis da física, mas, acontece que, de fato, os cientistas do MIT, da Universidade de Harvard e de outros lugares, mostraram que os fótons de luz podem realmente interagir entre si. Essa descoberta pode abrir um caminho para que o fóton seja utilizado na computação quântica, isso se não estiver em sabres leves.

Num artigo publicado na revista Science, pelo time, que é liderado por Vladan Vuletic, o professor de Física no MIT, Lester Wolfe e do professor Mikhail Lukin, da Universidade de Harvard, informa que observou grupos de três fótons interagindo, ficando juntos para formar um tipo novo de matéria fotônica.

Nos testes controlados, os pesquisadores descobriram que, quando eles brilharam um raio laser bem fraco através de uma nuvem densa de átomos, de rubídio ultra frio, em vez de saírem da nuvem como fótons soltos, eles saíram unidos em pares ou em três, de modo que pudesse ser visto uma interação entre eles.

Enquanto os fótons não têm massa e viajam a 300 mil quilômetros por segundo, a velocidade da luz, os pesquisadores descobriram que os fótons encadernados realmente adquiriram uma fração de massa de elétron. Essas partículas, ao “ganharem” peso, se tornaram mais lentas, viajando cerca de cem mil vezes mais lenta do que os fótons que não interagiram.

Com isso, Vuletic diz que os fótons podem, de fato, atrair ou se entrelaçar. Se eles podem ser feitos para serem utilizados de uma outra forma, os fótons podem ser aproveitados para realizar cálculos quânticos extremamente rápidos e bem complexos.

Segundo Vuletic, “a interação dos fótons tem sido um sonho de consumo que vem se arrastando há muitos anos já”.

Os co-autores do projeto de Vuletic são Qi-Yung Liang, Sergio Cantu e Travis Nicholson, todos do MIT; Lukin e Aditya Venkatramani, de Harvard; Michael Gullans e Alexey Gorshkov, da Universidade de Maryland; Jeff Thompson, da Universidade de Princeton e Cheng Ching, da Universidade de Chicago.


Fonte: Science Daily



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