p A luz pode ser direcionada em diferentes direções, geralmente também volta da mesma maneira. Os físicos da Universidade de Bonn e da Universidade de Colônia, Contudo, conseguiu criar uma nova rua de mão única para a luz. Eles resfriam os fótons em um condensado de Bose-Einstein, que faz com que a luz se acumule em "vales" ópticos dos quais ela não pode mais retornar. Os resultados da pesquisa básica também podem ser de interesse para a comunicação quântica do futuro. Os resultados são publicados em Ciência . p Um feixe de luz é geralmente dividido sendo direcionado para um espelho parcialmente refletivo:parte da luz é então refletida de volta para criar a imagem no espelho. O resto passa pelo espelho. "Contudo, este processo pode ser revertido se a configuração experimental for revertida, "diz o Prof. Dr. Martin Weitz do Instituto de Física Aplicada da Universidade de Bonn. Se a luz refletida e a parte da luz que passa pelo espelho forem enviadas na direção oposta, o feixe de luz original pode ser reconstruído.

p O físico investiga estados quânticos ópticos exóticos da luz. Junto com sua equipe e o Prof. Dr. Achim Rosch do Instituto de Física Teórica da Universidade de Colônia, Weitz estava procurando um novo método para gerar ruas ópticas de mão única por meio do resfriamento dos fótons:como resultado da menor energia dos fótons, a luz deve se acumular nos vales e, portanto, ser irreversivelmente dividida. Os físicos usaram um condensado de Bose-Einstein feito de fótons para este fim, que Weitz alcançou pela primeira vez em 2010, tornando-se o primeiro a criar tal "super-fóton".

p Um feixe de luz é lançado para frente e para trás entre dois espelhos. Durante este processo, os fótons colidem com moléculas de corante localizadas entre as superfícies refletoras. As moléculas do corante "engolem" os fótons e depois os cuspem novamente. "Os fótons adquirem a temperatura da solução corante, "diz Weitz." No decorrer disso, eles esfriam até a temperatura ambiente sem se perderem. "

p Ao irradiar a solução de corante com um laser, os físicos aumentam o número de fótons entre os espelhos. A forte concentração das partículas de luz combinada com o resfriamento simultâneo faz com que os fótons individuais se fundam para formar um "super-fóton, "também conhecido como condensado de Bose-Einstein.

p Dois vales ópticos "captam" a luz

p O experimento atual funcionou de acordo com este princípio. Contudo, um dos dois espelhos não era completamente plano, mas tinha dois pequenos vales ópticos. Quando o feixe de luz entra em um dos recuos, a distancia, e, portanto, o comprimento de onda, torna-se ligeiramente mais longo. Os fótons têm então uma energia mais baixa. Essas partículas de luz são "resfriadas" pelas moléculas de corante e, em seguida, passam para um estado de baixa energia nos vales.

p Contudo, os fótons nos recuos não se comportam como bolas de gude rolando sobre uma folha ondulada. Mármores rolam para os vales da folha ondulada e permanecem lá, separados pelos "picos".

p "Em nosso experimento, os dois vales estão tão próximos que ocorre um acoplamento em túnel, "relata o autor principal Christian Kurtscheid da equipe Weitz. Portanto, não é mais possível determinar quais fótons estão em cada vale." Os fótons são mantidos nos dois vales e entram no estado de energia mais baixa do sistema, "explica Weitz." Isso irreversivelmente divide a luz como se estivesse passando por um cruzamento no final de uma rua de mão única, enquanto as ondas de luz permanecem sincronizadas em diferentes recuos. "

p Os cientistas esperam que esse arranjo experimental possibilite a produção de estados quânticos ainda mais complexos que permitam a geração de estados fotônicos multipartículas entrelaçados. "Talvez os computadores quânticos possam um dia usar este método para se comunicarem entre si e formar uma espécie de Internet quântica, "diz Weitz com uma visão para o futuro.