Los resultados de la última investigación del Laboratorio Nacional de Física (NPL) en fotónica podrían abrir las puertas a nuevas tecnologías cuánticas y sistemas de telecomunicaciones.

Investigadores del Laboratorio Nacional de Física (NPL) han revelado cualidades inusuales a la luz que podrían abrir el camino hacia dispositivos y aplicaciones electrónicos completamente nuevos. La luz se usa ampliamente en electrónica para telecomunicaciones e informática. Las fibras ópticas son solo un ejemplo común de cómo se usa la luz para facilitar las llamadas telefónicas y las conexiones a Internet en todo el mundo.

Como se describe hoy en Cartas de revisión física , Los investigadores de NPL investigaron cómo se puede controlar la luz en un resonador de anillo óptico, un dispositivo diminuto que puede almacenar intensidades de luz extremadamente altas. Así como ciertos 'susurros' pueden viajar alrededor de una galería susurrante y ser escuchados al otro lado, en un resonador de anillo óptico, las longitudes de onda de luz resuenan alrededor del dispositivo.

El primer estudio de su tipo utiliza resonadores de anillo ópticos para identificar la interacción de dos tipos de ruptura espontánea de simetría. Al analizar cómo varió el tiempo entre pulsos de luz y cómo se polariza la luz, el equipo ha podido revelar nuevas formas de manipular la luz.

Por ejemplo, Por lo general, la luz obedecerá a lo que se conoce como 'simetría de inversión del tiempo', lo que significa que si el tiempo se invierte, la luz debe viajar de regreso a su origen. Sin embargo, como muestra esta investigación, a altas intensidades de luz, esta simetría se rompe dentro de los resonadores de anillo óptico.

Francois Copie, El científico del proyecto explica:"Al sembrar el resonador de anillo con pulsos cortos, los pulsos circulantes dentro del resonador llegarán antes o después del pulso semilla, pero nunca al mismo tiempo ".

Como aplicación potencial, esto podría usarse para combinar y reorganizar pulsos ópticos, p. en redes de telecomunicaciones.

La investigación también mostró que la luz puede cambiar espontáneamente su polarización en resonadores de anillo. Esto es como si una cuerda de guitarra fuera tocada inicialmente en la dirección vertical pero de repente comienza a vibrar en un movimiento circular en sentido horario o antihorario.

Esto no solo ha mejorado nuestra comprensión de la dinámica no lineal en fotónica, ayudando a guiar el desarrollo de mejores resonadores de anillo ópticos para aplicaciones futuras (como en relojes atómicos para un cronometraje preciso), pero ayudará a los científicos a comprender mejor cómo podemos manipular la luz en circuitos fotónicos en sensores y tecnologías cuánticas.

Pascal Del'Haye, Investigador científico senior, El Laboratorio Nacional de Física (NPL) dijo:"La óptica se ha convertido en una parte importante de nuestras redes de telecomunicaciones y sistemas informáticos. Comprender cómo podemos manipular la luz en circuitos fotónicos ayudará a desbloquear una gran cantidad de nuevas tecnologías, incluyendo mejores sensores y nuevas capacidades cuánticas, que será cada vez más importante en nuestra vida diaria ".