Los anillos de humo son similares a los vórtices creados con luz láser.
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Los pulsos cortos de un láser se pueden retorcer en una serie de vórtices en forma de rosquilla, ofreciendo una forma de transmitir más información utilizando la luz.
Generalmente encontramos vórtices en el agua y el aire, pero también se pueden formar estructuras arremolinadas similares en haces de luz. Una de esas estructuras es un anillo de vórtice, en el que las partículas de luz (o fotones) se retuercen y giran como lo hacen las partículas de aire en un anillo de humo. Jinping Yao de la Academia de Ciencias de China y sus colegas han descubierto cómo empaquetar hasta 28 anillos de vórtice en un pulso láser.
Para ello, el equipo adaptó con precisión la intensidad de la luz y modificó otra propiedad de la luz llamada fase. La luz es una onda electromagnética y su fase especifica en qué parte de su oscilación repetida hacia arriba y hacia abajo se encuentra cada parte de la onda. Al pulso láser, que en el experimento duró menos de una millonésima de segundo, solo se le pudo dar la forma de donut y el carácter arremolinado de un anillo de humo cuando los investigadores dieron valores específicos de su fase en ciertas partes del pulso.
Enviaron el pulso a través de una serie de lentes, cristales estriados especiales y un “modulador de luz espacial”, que es como un pequeño proyector. Cuando pasó a través de todos ellos para llegar a un detector, tenía la forma de una cadena de anillos de vórtice. Yao y sus colegas llamaron a esto una “cadena de vórtices espaciotemporal” y la más grande que hicieron constaba de 28 anillos de vórtices distintos.
Luego codificaron una imagen del logotipo de su instituto en el Propiedades de una cadena de anillos de vórtice.. Como prueba de principio, utilizaron cadenas de 16 vórtices para transmitir 16.384 píxeles, pero posibles experimentos futuros con cadenas que contengan 28 anillos de vórtices serían una forma eficaz de transmitir 16.384 píxeles. transmitir mucha información en un breve estallido de luz.
Howard Milchberg de la Universidad de Maryland, cuyo equipo fue pionero en experimentos con anillos de vórtices, dice que últimamente las técnicas para crear vórtices con luz están más disponibles, por lo que hay muchas nuevas aplicaciones posibles. “El campo está explotando y la gente está pensando en diferentes cosas que hacer con estas estructuras. [in light]. Definitivamente vale la pena pensar en la capacidad de transportar información”, afirma.
Hacer remolinos de donas con luz requiere mucho cuidado y tener todos los detalles correctos, pero los investigadores también proporcionaron algo así como una receta para hacer más y diferentes vórtices en el futuro, dice Alan Willner en la Universidad del Sur de California. “Grupos de investigación de todo el mundo han intentado diseñar una luz estructurada e interesante. Se preguntan: ‘¿Qué tipo de luz podemos crear?’ y esto podría ser parte de un conjunto de herramientas que necesitamos descubrir”, afirma.
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