La figura muestra la propagación de la luz medida experimentalmente:la luz inicialmente divergente se enfoca intermitentemente en una pequeña región espacial por desorden. Después de algún tiempo, la señal aparece de repente en una posición completamente diferente, aparentemente sin tener que atravesar el medio intermedio. Crédito S. Weidemann, M. Kremer y col.
El profesor Alexander Szameit y su grupo de físicos de la Universidad de Rostock, en colaboración con el profesor Stefano Longhi de la Universidad Politécnica de Milán, descubrió un comportamiento novedoso y paradójico de las ondas de luz:a pesar de estar estrechamente confinado en un volumen microscópico, un nuevo tipo de desorden permite que las señales ópticas aparezcan repentinamente en regiones lejanas. Antes se había considerado imposible un transporte tan abrupto, y desafía la comprensión actual de las ondas de luz. Su descubrimiento fue publicado recientemente en la prestigiosa revista Fotónica de la naturaleza .
En 1958, Phil Anderson asombró a la comunidad científica al predecir que un conductor eléctrico, como el cobre, perderá repentinamente su conductividad y se convertirá en un aislante. tan pronto como su red atómica se perturbe más allá de un nivel crítico:en la jerga de los físicos, El "desorden" puede detener el movimiento libre de los electrones y bloquear el flujo de cualquier corriente eléctrica a través de un material previamente conductor.
Esta llamada 'localización de Anderson' se encuentra fuera del alcance de la física clásica, y sólo un tratamiento mecánico-cuántico de los electrones como partículas y ondas puede explicar la transición metal-aislante resultante de ello. Hoy sabemos que este efecto, por el que Phil Anderson ganó una parte del Premio Nobel de Física 1977, Se aplica en general:el trastorno también puede suprimir la propagación de ondas sonoras o incluso rayos de luz.
Desde la universidad las intrigantes propiedades de la luz y su interacción con la materia han fascinado a Alexander Szameit. Hace poco, el profesor de Rostock y sus estudiantes graduados Sebastian Weidemann y Mark Kremer hicieron un descubrimiento sorprendente:todo sistema físico realista intercambia inevitablemente energía con su entorno, y, tan pronto este intercambio de energía se vuelve desordenado, Las ondas (de luz) también pueden localizarse. Esta nueva clase de trastorno trasciende el mecanismo que Phil Anderson consideró en 1958, ya que sus cálculos se basan en el supuesto de que no se producen interacciones con el medio ambiente. Szameit explica:"En nuestros experimentos, pudimos observar claramente cómo la luz se enfoca en pequeñas regiones en el espacio, tan pronto como el intercambio de energía en el medio ambiente sea aleatorio ".
A primera vista, estos resultados parecían ser simplemente una generalización de la conocida supresión del transporte. Sin embargo, para su sorpresa, los investigadores pronto descubrieron todo lo contrario:"Al principio, no creímos a nuestros ojos cuando vimos cómo el punto de luz más brillante parecía saltar repentinamente a regiones completamente diferentes en el espacio, una y otra vez, aunque el desorden debería haber suprimido por completo la propagación de la luz convencional ".
El responsable de este comportamiento hasta ahora desconocido de las ondas de luz es el complejo intercambio de energía con el medio ambiente. El profesor Szameit dice:"Cualquier duda restante se desvaneció cuando pudimos demostrar que este efecto puede cambiar las señales de luz entre puntos específicos en una fibra óptica de 5 kilómetros de largo". Estos resultados pioneros son un avance conceptual para la ciencia fundamental, y la naturaleza universal del mecanismo subyacente puede informar nuevas técnicas para dar forma no solo al flujo de luz, pero también de ondas acústicas o de partículas.
