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"Luz sólida"a partir de fótons PDF Imprimir E-mail
Ter, 01 de Outubro de 2013 18:01

 

Os fótons, as partículas que constituem a luz, não se comportam como partículas de matéria. Eles podem atravessar um ao outro e não se combinam em estruturas maiores. Essa lei fundamental é ensinada no primeiro ano do curso de física.

Mas um grupo de cientistas liderado por Mikhail Lukin, professor de física da Universidade de Harvard, e Vladan Vuletic, professor de física do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), conseguiu unir fótons e formar uma estrutura similar a uma molécula, em um estado da matéria que antes era apenas teórico. A “luz sólida” é comum na ficção científica – o sabre de luz de Guerra nas Estrelas é o exemplo mais famoso. O estudo foi publicado recentemente na revista Nature.

Criar sabres de luz, no entanto, não era o que os cientistas tinham em mente. A grande utilidade de fótons que interagem seria a computação quântica. Um dos desafios para criar um computador quântico funcional e confiável é fazer com que cada fóton contenha um bit, mas como os fótons não interagem, a informação não pode ser transferida como nos computadores convencionais, que trabalham com elétrons.

Para criar a “luz sólida”, os pesquisadores usaram uma nuvem de átomos de rubídio em uma câmara de vácuo. Feixes de laser foram disparados para resfriar o rubídio quase ao zero absoluto, cerca de -237°C. Em seguida, um segundo laser mais fraco foi disparado, de modo que apenas um fóton de cada vez entrava na câmara.

Os fótons individuais desaceleram à medida que atravessam a nuvem, o que é perfeitamente normal, já que a luz sempre desacelera ao entrar em um meio físico. É por isso que ela se curva ao atravessar vidro ou água. À medida que o fóton atravessa a nuvem, parte de sua energia é transferida na saída, quando ele se movia relativamente devagar.

Ao disparar dois fótons, os cientistas perceberam que estes agiam como uma única estrutura ao saírem da nuvem.

Isso aconteceu porque os fótons não podem excitar átomos próximos com a mesma intensidade. Quando um fóton atinge um átomo de rubídio, ele o excita, transferindo um pouco de energia. O segundo fóton não pode excitar átomos próximos até que o primeiro saia. Assim, ao atravessar a nuvem, os fótons são obrigados a permanecer juntos.

É provável que os cientistas não tenham planejado criar sabres de luz – mas existe essa possibilidade.

Por Jesse Emspak

 

Última atualização em Qui, 03 de Outubro de 2013 23:11