Figura 1. (a) Pulsos ópticos propagando-se em dois não lineares, loops de fibra acoplados de comprimentos ligeiramente diferentes, são usados para explorar a evolução da luz não linear na rede (1 + 1) D, mostrado esquematicamente em (b). Neste mapeamento, a intensidade da luz é uma função da posição discreta na rede, n , e evolui em relação ao intervalo de tempo discreto, m . Completar uma viagem de ida e volta no loop curto (longo) no sistema real em (a) corresponde a viajar de nordeste (noroeste) para sudoeste (sudeste) na rede efetiva em (b). Moduladores acústico-ópticos (AOM) e amplificadores de fibra dopada com érbio (EDFA) são usados para compensar as perdas. Um modulador de fase (PM) em cada loop nos permite induzir potenciais dependentes do espaço e do tempo arbitrariamente projetados. (c) As bandas fotônicas correspondentes no regime linear (Γ =0). (d), (e) As dispersões de Bogoliubov (2) no topo de um condensado localizado em Q =0 na banda inferior [círculo em (c)] para sistemas (d) lineares e (e) não lineares (ΓI0 =0,2). A inclinação da linha reta tracejada azul indica a velocidade do som (3). A cor vermelha (preta) de cada curva indica o valor positivo (negativo) da norma de Bogoliubov da banda. Crédito:DOI:10.1103 / PhysRevLett.127.163901
Uma equipe de pesquisadores da Friedrich-Schiller-University Jena, A Universit di Trento e a University of Birmingham desenvolveram uma forma de "ouvir" os sons gerados em um fluido de luz. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve seu trabalho e sua possível utilização como uma nova forma de estudar fluidos.
Pesquisas anteriores mostraram que, em circunstâncias normais, a luz viaja em linha reta e não é afetada por outros raios de luz. Neste novo esforço, os pesquisadores criaram um sistema onde pulsos de luz interagem e juntos se comportam de maneiras que sugerem um superfluido.
O trabalho da equipe envolveu a construção de um dispositivo capaz de simular o comportamento de um superfluido - um que flui sem desacelerar devido ao atrito - e depois testá-lo ouvindo o "som" gerado. O dispositivo era feito de cabos de fibra formados em uma malha de modo a permitir o uso de dimensões "sintéticas" - usando graus de liberdade temporais como substitutos dos graus de liberdade espaciais. A malha foi criada primeiro construindo pares de cabos enrolados em círculos de dois tamanhos diferentes e, em seguida, conectando-os com um divisor de feixe. Um pulso de luz seria então derramado e os resultados enviados por ambos os loops. Sob tal arranjo, a luz se propagaria através do loop mais curto mais rápido do que através do loop mais longo - assim, os dois pulsos seriam deslocados no tempo, um em relação ao outro, com os subintervalos desempenhando o papel de localizações espaciais efetivas. A equipe então conectou vários pares de loops para criar uma malha. Em tal cenário, vários pulsos de luz sobrepostos em um determinado ciclo e, assim, mudou o comportamento do sistema de simular um gás para simular um superfluido.
Os pesquisadores então mediram a "velocidade" do "som" gerado pelo sistema à medida que a luz se movia como um líquido. Em seu sistema, o "som" era representado por ondas que se propagavam em uma dimensão sintética. Assim, sua medição de velocidade era na verdade uma medição de ondulações simuladas propagando-se pela malha - e estava de acordo com a teoria hidrodinâmica, mostrando que sua abordagem estava funcionando conforme o esperado. A equipe também testou a possibilidade de arrastar um objeto simulado pelo sistema. Eles sugerem que sua abordagem pode ser usada como uma nova maneira de estudar o comportamento dos fluidos.
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