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Físicos chilenos participan en la creación de “moléculas” de luz mediante la fusión de fibras ópticas

Tiempo de lectura: 20 minutos
Lorenzo Palma
Lorenzo Palma Morales es Periodista, Licenciado en Comunicación Social y Bachiller en Humanidades y Ciencias Sociales de la Universidad Austral de Chile. Diplomado en Periodismo de Investigación de la Universidad de Chile y Magíster en Desarrollo Rural, Becado por CONI- CYT (UACh), Diplomado en Escritura Creativa de No Ficción por la Universidad Alberto Hurtado. En el año 2018 fundó el medio de comunicación nacional y agencia de contenidos www.cienciaenchile.cl, del cual es su director. Ha participado organizando actividades de divulgación y difundiendo resultados de investigación en innumerables proyectos de norte a sur del país.

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El trabajo, desarrollado por investigadores de la Universidad de Chile junto a científicos de Alemania y Rusia, fue publicado en la última edición de Nano Letters, una de las revistas científicas con mayor factor-impacto en esta área. El uso de “estas moléculas había sido previamente propuesto con otras técnicas, pero no habían sido desarrolladas y estudiadas en una red específica y, además, mediante la excitación de distintos estados orbitales”, explica Rodrigo Vicencio, académico del Departamento de Física de la U. de Chile y uno de los autores de esta investigación.

El experimento explora la fabricación de redes fotónicas moleculares. “Nuestro laboratorio en el Departamento de Física, en Beauchef (Santiago Centro), es capaz de fabricar guías de ondas (fibras ópticas) al interior de vidrio, donde cada una de ellas puede pensarse como si fuera un átomo. Entonces, al fabricar estas estructuras muy próximas en el espacio –7 micrómetros o menos– logramos crear moléculas de luz y estudiar sus propiedades dentro de este ecosistema”, explica Rodrigo Vicencio, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

 

El grupo desarrolló una técnica que logra corregir imperfecciones durante la construcción de dispositivos, estabilizando estructuras y permitiendo avances para favorecer la creación de memorias ópticas y cuánticas. Estas redes se comportan de manera similar a los átomos en una red atómica, y su disposición permite estudiar propiedades físicas claves”, comenta el investigador.

Agrega, asimismo, que el uso de “estas moléculas había sido previamente propuesto con otras técnicas, pero no habían sido desarrolladas y estudiadas en una red específica y, además, mediante la excitación de distintos estados orbitales”, añade el científico.

El método y el futuro

El equipo utilizó técnicas computacionales y de simulación en la fase de estudio teórico. Posteriormente, los experimentos se llevaron a cabo utilizando un láser de femtosegundos para escribir las moléculas fotónicas. La caracterización de las muestras se realizó con un láser supercontinuo para estudiar su respuesta espectral. El próximo paso será explorar e identificar otras geometrías más efectivas, incluyendo el estudio de estados orbitales en un “ángulo mágico”, en el que creemos se inducirá invisibilidad entre guías de ondas cercanas.

Junto a Vicencio participaron en esta investigación Diego Román y Christopher Cid, del Departamento de Física de la Universidad de Chile y del Instituto MIRO, junto a Maxim Gorlach y Maxim Mazanov, de la ITMO University, Rusia, y Gabriel Cáceres, de la Universidad de Rostock, Alemania.

Los resultados de este trabajo aparecieron en la publicación “Photonic molecule approach to multi-orbital topology” (“Uso de moléculas fotónicas en topología multiorbital”), que apareció en la revista Nano Letter.

El uso de “estas moléculas había sido previamente propuesto con otras técnicas, pero no habían sido desarrolladas y estudiadas en una red específica”, explica Rodrigo Vicencio, académico del Departamento de Física de la U. de Chile.

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