Los investigadores de óptica de la Universidad de Queensland y Nokia Bell Labs en los EE. UU. Han desarrollado una nueva técnica para demostrar la inversión del tiempo de las ondas ópticas, que podría transformar los campos de las telecomunicaciones y las imágenes biomédicas avanzadas.

La inversión temporal de ondas en física no significa viajar de regreso al futuro; describe un tipo especial de onda que puede trazar un camino hacia atrás a través de un objeto, como si estuviera viendo una película de la ola viajera, jugado al revés.

Dr. Mickael Mounaix y Dr. Joel Carpenter de UQ, junto con el equipo del Dr. Nick Fontaine en Nokia Bell Labs, son los primeros en demostrar esta inversión temporal de ondas ópticas, utilizando un nuevo dispositivo que desarrollaron que permite un control total de la luz en 3D a través de una fibra óptica.

"Imagínese lanzar un pulso corto de luz desde un punto diminuto a través de un material disperso, como la niebla "Dijo el Dr. Mounaix.

"La luz comienza en un solo lugar en el espacio y en un solo punto en el tiempo, pero se dispersa a medida que viaja a través de la niebla y llega al otro lado en muchos lugares diferentes en muchos momentos diferentes.

"Hemos encontrado una manera de medir con precisión dónde llega toda esa luz dispersa y en qué momento, luego crea una versión 'al revés' de esa luz, y enviarlo de vuelta a través de la niebla.

"Esta nueva onda de luz invertida en el tiempo recorrerá el proceso de dispersión original como ver una película al revés, llegando finalmente a la fuente tal como comenzó:una sola posición en un solo punto en el tiempo".

El Dr. Carpenter dijo que la versión al revés del haz de luz, conocida como la onda de tiempo invertido, era un objeto tridimensional de aspecto aleatorio, como una pequeña nube de luz.

"Para crear esa nube de luz, debe llevar una bola de luz inicial que vuele al sistema, y luego esculpelo en la estructura tridimensional que desee, "Dijo el Dr. Carpenter.

"Esa escultura debe tener lugar en escalas de tiempo de billonésimas de segundo, por lo que es demasiado rápido para esculpir usando partes móviles o señales eléctricas; piense en ello como disparar una bola de arcilla a alta velocidad a través de un aparato estático sin partes móviles, que corta la pelota, desvía las piezas, y luego recombina las piezas para producir una escultura de salida, todo mientras la arcilla vuela sin detenerse nunca.

El Dr. Fontaine dijo que no había ningún dispositivo que pudiera controlar y dar forma por completo a un haz de luz en 3-D antes de que el equipo desarrollara esta técnica.

"Es muy importante controlar la entrega de luz con la mayor precisión posible para muchas aplicaciones, desde imágenes hasta atrapar objetos con luz, para crear rayos láser muy intensos, "Dijo el Dr. Fontaine.

Usando el nuevo dispositivo, los investigadores podrán realizar experimentos que antes eran imposibles, poniendo a prueba conceptos teóricos en muchos campos.

Esta investigación fue publicada en Comunicaciones de la naturaleza .