Criado um campo magnético para a luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/09/2014

O objetivo final é ter tal controle sobre a luz que ela poderá substituir os fios metálicos e suas correntes elétricas nos circuitos eletrônicos.
[Imagem: Lawrence D. Tzuang et al. - 10.1038/nphoton.2014.177]

Magnetismo da luz

Em um trabalho que contou com a participação do brasileiro Paulo Nussenzveig, da USP, físicos conseguiram manipular o campo magnético da luz.

Na eletrônica, controlar o fluxo e a rota dos elétrons é uma questão de aplicar um campo magnético sobre eles.

"Nós não temos uma coisa assim para a luz," disse a professora Michal Lipson, da Universidade de Cornell, cuja equipe já havia controlado a luz com uma corrente elétrica e criado circuitos lógicos de luz.

"Para a maioria dos materiais, não há algo que eu possa ligar, e aplicar esse campo mágico para mudar o caminho da luz," completou Lipson.

Talvez haja, mas só agora os pesquisadores estão descobrindo como retirar o véu de "mágico" e descobrir como manipular o campo magnético da luz.

Esse campo magnético tem a ver com a fase da luz, que é uma medida de um ponto específico no ciclo de uma onda de luz, cujo resultado é quantificado como um ângulo, em graus.

Moduladores de fase

A equipe demonstrou a existência deste campo usando um interferômetro experimental, um dispositivo em microescala formado por dois moduladores que ficam trocando ondas de luz.

Quando uma onda de luz viaja em condições normais, sua fase é proporcional à distância percorrida, mas não é afetada por qual caminho ela tomou.

Contudo, exatamente como um campo magnético faz com que uma corrente elétrica mude de direção, o interferômetro modulou a luz, alterando sua fase não apenas como uma função da distância percorrida, mas também pela forma da sua trajetória.

Segundo a professora Lipson, uma série desses moduladores pode ser forte o suficiente para criar um campo para a luz equivalente ao que o campo magnético faz para os elétrons. As fases da luz poderão ser controladas arbitrariamente por cada um dos moduladores, fazendo-as depender do caminho que tomarem quando forem de um ponto A para um ponto B.

"Isto nos coloca muito próximos do que os elétrons fazem em um campo magnético. Eles experimentam exatamente isso em um campo magnético: a fase acumulada na sua trajetória depende do caminho exato que tomaram," acrescentou Lipson.

O objetivo final é ter tal controle sobre a luz que ela possa substituir os fios metálicos e suas correntes elétricas nos circuitos eletrônicos, viabilizando os processadores de luz, ou processadores fotônicos.

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