¿Podrían los fotones, partículas ligeras, realmente condensar? ¿Y cómo se comportará esta "luz líquida"? La luz condensada es un ejemplo de un condensado de Bose-Einstein:la teoría ha estado ahí durante 100 años, pero los investigadores de la Universidad de Twente ahora han demostrado el efecto incluso a temperatura ambiente. Para esto, crearon un espejo de tamaño micro con canales en los que los fotones fluyen como un líquido. En estos canales, los fotones intentan permanecer juntos como grupo eligiendo el camino que conduce a las pérdidas más bajas, y por lo tanto, en cierto sentido, demostrar "comportamiento social". Los resultados se publican en Comunicaciones de la naturaleza .

Un condensado de Bose-Einstein (BEC) es típicamente una especie de onda en la que las partículas separadas ya no se pueden ver:hay una onda de materia, un superfluido que normalmente se forma a temperaturas cercanas al cero absoluto. Helio, por ejemplo, se convierte en superfluido a esas temperaturas, con propiedades notables. El fenómeno fue predicho por Albert Einstein hace casi 100 años, basado en el trabajo de Satyendra Nath Bose; este estado de la materia fue nombrado por los investigadores. Un tipo de partícula elemental que puede formar un condensado de Bose-Einstein es el fotón, la partícula de luz. El investigador de UT Jan Klärs y su equipo desarrollaron una estructura de espejo con canales. La luz que viaja a través de los canales se comporta como un superfluido y también se mueve en una dirección preferida. En este caso no se requieren temperaturas extremadamente bajas, y funciona a temperatura ambiente.

La estructura es el conocido interferómetro Mach-Zehnder, en el que un canal se divide en dos canales, y luego vuelve a unirse. En tales interferómetros, la naturaleza ondulatoria de los fotones se manifiesta, en el que un fotón puede estar en ambos canales al mismo tiempo. En el punto de reunificación, ahora hay dos opciones:la luz puede tomar un canal con un extremo cerrado, o un canal con un extremo abierto. Jan Klärs y su equipo descubrieron que el líquido decide por sí mismo qué camino tomar ajustando su frecuencia de oscilación. En este caso, los fotones intentan permanecer juntos eligiendo el camino que conduce a las pérdidas más bajas:el canal con el extremo cerrado. Podría llamarlo "comportamiento social, "según el investigador Klärs. Otros tipos de bosones, como fermiones, prefiero estar separado.

La estructura del espejo se parece un poco a la de un láser, en el que la luz se refleja de un lado a otro entre dos espejos. La principal diferencia está en el reflejo extremadamente alto de los espejos:99,9985 por ciento. Este valor es tan alto que los fotones no tienen la oportunidad de escapar; serán absorbidos de nuevo. Es en este estadio donde el gas fotón comienza a tomar la misma temperatura que la temperatura ambiente a través de la termalización. Tecnicamente hablando, luego se asemeja a la radiación de un cuerpo negro:la radiación está en equilibrio con la materia. Esta termalización es la diferencia crucial entre un láser normal y un condensado de fotones Bose-Einstein.

En dispositivos superconductores en los que la resistencia eléctrica se vuelve cero, Los condensados ​​de Bose-Einstein juegan un papel importante. Las microestructuras fotónicas que se presentan ahora podrían usarse como unidades básicas en un sistema que resuelve problemas matemáticos como el problema del viajante. Pero principalmente el artículo muestra una visión de otra propiedad notable de la luz.