Figura 1. (a) Pulsos ópticos que se propagan en dos no lineales, bucles de fibra acoplados de longitudes ligeramente diferentes, se utilizan para explorar la evolución de la luz no lineal en la red (1 + 1) D, mostrado esquemáticamente en (b). En este mapeo, la intensidad de la luz es una función de la posición discreta en la celosía, norte , y evoluciona con respecto al paso de tiempo discreto, metro . Completar un viaje de ida y vuelta en el circuito corto (largo) en el sistema real en (a) corresponde a viajar de noreste (noroeste) a suroeste (sureste) en el retículo efectivo en (b). Los moduladores acústico-ópticos (AOM) y los amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA) se utilizan para compensar las pérdidas. Un modulador de fase (PM) en cada bucle nos permite inducir potenciales dependientes del tiempo y del espacio diseñados arbitrariamente. (c) Las bandas fotónicas correspondientes en el régimen lineal (Γ =0). (D), (e) Las dispersiones de Bogoliubov (2) sobre un condensado ubicado en Q =0 en la banda inferior [círculo en (c)] para sistemas (d) lineales y (e) no lineales (ΓI0 =0.2). La pendiente de la línea recta discontinua azul indica la velocidad del sonido (3). El color rojo (negro) de cada curva indica el valor positivo (negativo) de la norma Bogoliubov de la banda. Crédito:DOI:10.1103 / PhysRevLett.127.163901
Un equipo de investigadores de la Friedrich-Schiller-University Jena, Universit di Trento y la Universidad de Birmingham han desarrollado una forma de "escuchar" los sonidos generados en un fluido de luz. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el grupo describe su trabajo y su posible uso como una nueva forma de estudiar los fluidos.
Investigaciones anteriores han demostrado que, en circunstancias normales, la luz viaja en línea recta y no se ve afectada por otros rayos de luz. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han creado un sistema donde los pulsos de luz interactúan y juntos se comportan de maneras que sugieren un superfluido.
El trabajo del equipo consistió en construir un dispositivo capaz de simular el comportamiento de un superfluido, uno que fluye sin disminuir debido a la fricción, y luego probarlo escuchando el "sonido" que se generó. El dispositivo estaba hecho de cables de fibra que se formaron en una malla de tal manera que permitiera el uso de dimensiones "sintéticas", utilizando grados de libertad temporales como sustituto de los grados de libertad espaciales. La malla se creó construyendo primero pares de cables enrollados en círculos de dos tamaños diferentes y luego conectándolos con un divisor de haz. Luego se derramaría un pulso de luz y los resultados se enviarían a través de los dos bucles. Bajo tal arreglo, la luz se propagaría a través del bucle más corto más rápido que a través del bucle más largo, por lo que los dos pulsos se desplazarían en el tiempo entre sí y los subintervalos desempeñarían el papel de ubicaciones espaciales efectivas. Luego, el equipo conectó varios pares de bucles para crear una malla. Bajo tal escenario, múltiples pulsos de luz superpuestos dentro de un bucle dado y, al hacerlo, cambió el comportamiento del sistema de imitar un gas a imitar un superfluido.
Luego, los investigadores midieron la "velocidad" del "sonido" generado por el sistema cuando la luz se movía a través de él como un líquido. En su sistema, El "sonido" estaba representado por ondas que se propagaban en una dimensión sintética. Por lo tanto, su medida de velocidad era en realidad una medida de ondas simuladas que se propagaban a través de la malla, y estaba de acuerdo con la teoría hidrodinámica, mostrando que su enfoque estaba funcionando según lo previsto. El equipo también probó la posibilidad de arrastrar un objeto simulado a través del sistema. Sugieren que su enfoque podría usarse como una nueva forma de estudiar el comportamiento de los fluidos.
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