Pesquisadores da Universidade de Tel Aviv demonstraram pela primeira vez o refluxo da luz óptica se propagando para frente. O fenomeno, teorizado há mais de 50 anos por físicos quânticos, nunca antes foi demonstrado com sucesso em qualquer experimento - até agora.

"Este fenômeno de 'refluxo' é bastante delicado e requer controle requintado sobre o estado de uma partícula, então sua demonstração foi impedida por meio século, "explica o Dr. Alon Bahabad, do Departamento de Eletrônica Física da Escola de Engenharia Elétrica da TAU, que liderou a pesquisa para o estudo.

"Este fenômeno revela um comportamento não intuitivo de um sistema composto por ondas, seja uma partícula na mecânica quântica ou um feixe de luz. Nossa demonstração pode ajudar os cientistas a sondar a atmosfera, emitindo um feixe de laser e induzindo um sinal que se propaga para trás em direção à fonte do laser a partir de um determinado ponto na frente da fonte do laser. Também é relevante para casos em que o controle fino de campos de luz é necessário em pequenos volumes, como microscopia óptica, pinças de detecção e óptica para mover pequenas partículas, "Dr. Bahabad diz.

O estudo, publicado em 16 de janeiro em Optica , foi conduzido pelos alunos de graduação do Dr. Bahabad, Dr. Yaniv Eliezer, agora na Yale University, e Thomas Zacharias.

A luz é semelhante às partículas quânticas no sentido de que ambas podem ser construídas a partir de ondas interferentes. Essa construção, em que várias ondas são adicionadas para produzir uma nova onda, é conhecido como superposição. Se uma superposição especial de ondas, tudo se propagando para a frente, É construído, a onda geral pode realizar o que é chamado de "refluxo óptico".

Em seu experimento de holografia, os cientistas dividiram e remontaram um feixe de laser na forma de ondas de luz que se propagaram em ângulos positivos em relação a um eixo. Os diferentes feixes de luz tiveram que ser construídos com muito cuidado, com valores precisos para sua força e atraso. Uma vez que a superposição foi criada, uma pequena fenda foi definida e movida perpendicularmente à viga para, na verdade, meça a direção do feixe em diferentes locais.

A luz escapando da fenda foi revelada na maioria dos locais movendo-se em um ângulo positivo. Mas em alguns locais, a luz escapando da fenda propagada em um ângulo negativo, mesmo que a luz que atinge o outro lado da fenda seja composta de uma superposição de feixes todos se propagando em um ângulo positivo.

"Usamos holografia para criar uma manifestação clara do efeito de refluxo, "acrescenta o Dr. Bahabad." Percebemos em algum ponto que podemos utilizar um estudo anterior nosso, onde descobrimos o fenômeno matemático conhecido como suboscilação, para nos ajudar a projetar um feixe de luz com refluxo. "

"Concluir, se ondas interferentes, todos indo em uma direção, são construídos de uma maneira especial, e você deveria medir a direção de propagação da onda geral em locais e horários específicos, você só pode encontrar a onda indo para trás. Esta onda pode descrever uma partícula usando a mecânica quântica. Esse comportamento surpreendente viola qualquer intuição que adquirimos em nossa experiência diária com o movimento de objetos macroscópicos. No entanto, ainda obedece às leis da natureza. "