Un team di fisici dell’Università del Queensland è riuscito ad ottenere un risultato notevole con le onde ottiche. I fisici sono riusciti ad “invertire” queste ultime con un particolare dispositivo che permette di realizzare una sorta di percorso a ritroso, dopo che hanno attraversato un oggetto, da parte delle onde ottiche un po’come se si guardasse un filmato delle stesse onde di luce riprodotto al contrario.
Non è il viaggio indietro nel tempo
Come specifica subito il comunicato pubblicato sul sito della stessa università australiana, l’inversione temporale delle onde ottiche non significa per nulla andare indietro nel tempo ma significa attuare un processo fisico in cui un’onda, dopo che ha percorso il suo normale tragitto attraverso un oggetto, compie questo stesso percorso a ritroso.
Gli scienziati Mickael Mounaix Joel Carpenter, coadiuvati da Nick Fontaine dei Nokia Bell Labs, hanno infatti creato un nuovo dispositivo che permette il controllo 3D della luce tramite la fibra ottica.
Misurati tutti i punti percorsi dalla luce nel tempo
Quello che hanno fatto i ricercatori è trovare un metodo per misurare con estrema precisione tutti i punti in cui una luce può arrivare quando si diffonde. S’immagini, per esempio, una luce che parte da un singolo punto spaziale e temporale e viaggia attraverso una nebbia. Quel fascio di luce percorrerà molte posizioni diverse in momenti diversi diffondendosi apparentemente in maniera casuale e quindi in maniera non ricalcolabile a ritroso. E invece i ricercatori hanno proprio trovato un modo per misurare con estrema precisione il percorso effettuato dai fotoni non solo per quanto riguarda la posizione ma anche il momento in cui si trovavano in una determinata posizione.
È possibile creare una versione “al contrario” della luce
In questo modo, dati alla mano, è possibile creare una versione “al contrario” di questa luce per rimandarla indietro attraverso la nebbia e farla arrivare al punto di partenza. La nuova onda di luce ripercorrerà infatti gli stessi percorsi del fascio di luce iniziale arrivando poi alla sorgente concepita come una singola posizione in un singolo punto nel tempo, come spiega lo stesso Mounaix.
Si tratta di un processo che crea una “scultura” 3D della luce che attraversa la nebbia, cosa che avviene su scale temporali di trilionesimi di secondo.
Potenziali applicazioni
Ok, è un risultato interessantissimo ma a cosa potrebbero servire progressi del genere? Come fa notare lo stesso Fontaine, controllare la luce in questo modo potrebbe rivelarsi molto utile per diverse applicazioni, da quelle relative all’imaging fino all’intrappolamento degli oggetti con la luce per non parlare delle tecnologie laser di nuova generazione. Intanto questo primo importante progresso viene descritto dettagliatamente in un nuovo studio apparso su Nature Communications.
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Approfondimenti
- Time reversed optical waves by arbitrary vector spatiotemporal field generation | Nature Communications (IA) (DOI: 10.1038/s41467-020-19601-3)
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