Los pulsos de luz que de alguna manera viajan más rápido que la velocidad de la luz pueden ser producidos artificialmente. Recientemente, los científicos del Institutos Nacional de Normas y Tecnología (NIST) de EEUU han desarrollado una nueva forma de crear esos pulsos superlumínicos.Detalles de su investigación aparecen en un documento titulado "Generación estimulada de pulsos de luz superlumínicos a través de mezclas de cuatro-olas", que fue publicado en la edición en línea del 26 de abril de la revista científica Physical Review Letters.
La técnica desarrollada en NIST se denomina mezcla de cuatro ondas, y funciona modificando algunas partes de cada pulso de luz individual. Esto hace que la luz avance más rápido de lo que lo haría normalmente cuando viaja a través de un vacío.
La comparación de la velocidad se hace normalmente entre las ondas de luz que viajan sin alterarse y los pulsos de fotones que son parcialmente reformados y alterados. Según el equipo de investigación, el logro podría utilizarse para mejorar significativamente el tiempo de las señales de comunicaciones.
Además, el estudio podría proporcionar información adicional sobre la propagación de correlaciones cuánticas. Los físicos explican que la nueva investigación no viola la teoría de Albert Einstein sobre la relatividad general - que afirma que la velocidad de la luz en el vacío es la más rápida posible en el universo.
Ellos dicen que existe una especie de laguna en esta teoría. Por un ajuste cuidadoso de la fuente de luz y cálculos avanzados, es posible empujar porciones de los pulsos de luz para que lleguen a su destino por delante o detrás de los impulsos principales.
"Una corta ráfaga de luz llega como una especie de curva simétrica (generalmente) como una curva de campana en las estadísticas. El borde principal de esa curva no puede exceder la velocidad de la luz, pero el pico del pulso puede estar impulsado hacia adelante o hacia atrás, llegando más tarde o más temprano que normalmente", dicen los científicos de NIST.
Al amplificar el puntero de un pulso de luz y cortando el back-end, es posible crear luz más rápida que la luz. Sin embargo, este método produce gran cantidad de datos de ruido, al tiempo que proporciona sólo mejoras mínimas en la velocidad de la luz.
El enfoque desarrollado por el equipo de NIST utiliza pulsos láser de 200 nanosegundos llamados semillas, que se dirigen en una celda climatizada llena de vapores de rubidio atómico. Este pulso de láser "semillas" es amplificado y empujado a una longitud de onda diferente.
El vapor luego "amplifica el pulso y cambia su pico adelante para que se convierta en superluminal. Al mismo tiempo, los fotones de las vigas insertadas interactúan con el vapor para generar un segundo pulso, llamado el 'conjugado' debido a su relación matemática a la semilla", agrega el equipo.
Con la técnica de mezcla de cuatro olas los investigadores de NIST produjeron pulsos láser que llegaron a su destino unos 50 nanosegundos más rápido que los fotones que viajan a través de un vacío.