Pesquisadores de óptica da Universidade de Queensland e do Nokia Bell Labs nos Estados Unidos desenvolveram uma nova técnica para demonstrar a inversão de tempo das ondas ópticas, que poderia transformar os campos de telecomunicações e imagens biomédicas avançadas.

A reversão das ondas no tempo na física não significa viajar de volta ao futuro; descreve um tipo especial de onda que pode refazer um caminho de volta através de um objeto, como se estivesse assistindo a um filme da onda viajante, reproduzido ao contrário.

Dr. Mickael Mounaix e Dr. Joel Carpenter da UQ, junto com a equipe do Dr. Nick Fontaine no Nokia Bell Labs, são os primeiros a demonstrar esta inversão de tempo das ondas ópticas, usando um novo dispositivo que eles desenvolveram que permite o controle 3D total da luz por meio de uma fibra óptica.

"Imagine lançar um pulso curto de luz de um ponto minúsculo através de algum material espalhado, como nevoeiro, "Dr. Mounaix disse.

"A luz começa em um único local no espaço e em um único ponto no tempo, mas se espalha à medida que viaja pela névoa e chega do outro lado em muitos locais diferentes em muitos momentos diferentes.

"Encontramos uma maneira de medir com precisão onde toda aquela luz espalhada chega e em que horas, em seguida, crie uma versão 'retroativa' dessa luz, e mande-o de volta através do nevoeiro.

"Esta nova onda de luz invertida no tempo irá refazer o processo de dispersão original, como assistir a um filme ao contrário - chegando finalmente à fonte exatamente como começou:uma única posição em um único ponto no tempo."

Dr. Carpenter disse que a versão reversa do feixe de luz, conhecida como a onda reversa do tempo, era um objeto 3-D de aparência aleatória, como uma pequena nuvem de luz.

"Para criar essa nuvem de luz, você precisa levar uma bola de luz inicial voando para o sistema, e esculpi-lo na estrutura 3-D que você deseja, "Dr. Carpenter disse.

"Essa escultura precisa ocorrer em escalas de tempo de trilionésimos de segundo, então isso é muito rápido para esculpir usando quaisquer partes móveis ou sinais elétricos - pense nisso como atirar uma bola de argila em alta velocidade através de um aparato estático sem partes móveis, que corta a bola, desvia as peças, e, em seguida, recombina as peças para produzir uma escultura de saída, tudo enquanto o barro voa sem nunca diminuir a velocidade.

O Dr. Fontaine disse que não havia nenhum dispositivo que pudesse controlar totalmente e moldar um feixe de luz em 3-D antes de a equipe desenvolver esta técnica.

"É muito importante controlar o fornecimento de luz com a maior precisão possível para muitas aplicações, variando de imagens a objetos de armadilha com luz, para a criação de feixes de laser muito intensos, "Dr. Fontaine disse.

Usando o novo dispositivo, pesquisadores poderão realizar experimentos que antes eram impossíveis, colocar à prova conceitos teóricos em muitos campos.

Esta pesquisa foi publicada em Nature Communications .