Los sorprendentes «remolinos de luz» que pueden ser la clave en el desarrollo de la tecnología cuántica
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En escalas subatómicas, la luz puede formar remolinos y vórtices.
Vivimos bombardeados de luz, y lo bien que está, porque gracias a ella es posible desde la fotosíntesis de las plantas hasta el dispositivo en el que lees este artículo.
Por esta razón, es fundamental que los científicos aprendan más sobre la luz y su comportamiento, especialmente en subatómico.
Lo que a primera vista parece un rayo de luz, a escala nanométrica, revela un comportamiento particular del fotones, que es como se llaman las partículas de luz.
Entonces, con la ayuda de microscopios poderosos, los físicos especializados en óptica han notado que la luz puede formarse vórtices y remolinos que atrapa y lleva informaciónen.
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Hoy en día, gran parte de nuestra tecnología depende del dominio de la luz.
Incluso pueden formar formas que parezcan «saca corchos», como explica a BBC Mundo Kobus Kuipers, director del Departamento de Nanociencias Cuánticas de la Universidad Tecnológica de Delft, en los Países Bajos.
¿Qué son estos remolinos y cómo pueden ser útiles para el futuro de la tecnología?
Remolinos y sacacorchos
La luz viaja por el espacio como un onda electromagnética que interactúa con la materia que atraviesa en el camino, y también con otras ondas de luz.
Una manera de Interacción por ejemplo, es cuando la luz de una lámpara ilumina una mesa.
A nivel microscópico ocurre lo mismo: un rayo de luz interactúa con las nanopartículas que encuentra.
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Al interactuar con otras partículas, la luz puede comportarse como remolinos.
Cuando ocurren estas interacciones, la luz puede girar alrededor de un punto, formando espirales que en algunos casos pueden parecer remolinos o sacacorchos.
En un experimento reciente, Kuipers y sus colegas observaron que, en algunos lugares, la luz también se forma círculos perfectos, llamados «puntos C».
¿Y de qué sirve saber eso?
Para investigadores como Kuipers, el objetivo es tener un mayor control de la luz como medio transmisor de información.
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La luz juega un papel importante en el desarrollo de la tecnología cuántica.
La luz, a diferencia de los dispositivos electrónicos que se utilizan hoy en día, es capaz de transmitir datos de forma más eficiente y limpia, con menos pérdida de información y sin desperdiciar energía.
O Computación cuántica, que ya ha demostrado su potencial para crear máquinas mucho más potentes que las que usamos hoy, se basa en el control preciso de la luz como una de las formas más eficientes de transporte y procesamiento de datos.
Como explica Kuipers, los remolinos y los sacacorchos de luz «permiten que la información se transporte a nivel cuántico en un más eficiente«
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Los físicos estudian la luz utilizando potentes microscopios.
Otra investigación también ha demostrado que los remolinos de luz tienen la capacidad de sube el volumen cientos de veces información transmitida.
En 2017, por ejemplo, un experimento en la Universidad de Córdoba, España, logró crear una especie de vórtice de luz que ofrece usos en áreas como micromecanización, el ‘atrapamiento’ de átomos, o la iluminación de nanopartículas, según informaba en su momento el Servicio de Información y Noticias Científicas de España.
Estos desarrollos pueden ofrecer avances en áreas como informática o medicina.
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Los remolinos de luz pueden ser una forma más eficiente de transportar información.
La captura de partículas y datos en sacacorchos ligeros puede servir para transportarlos sin perdida de informacionexplica Kuipers.
Para el investigador, el gran objetivo es lograr dominar la luz de la misma manera que hoy dominamos la electricidad.
«(Queremos) mantener la luz como luz y sálvanos paso para convertirlo en electricidad «, dice Kuipers.
El experto reconoce que aún faltan 15 o 20 años para que sus estudios sobre remolinos ligeros se apliquen a diario, pero garantiza que dominarlos nos permitiría tener un internet más eficiente, mejorar el rendimiento de las células solares y mejorar el diagnóstico médico basado en la óptica.
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