Redacción
Unos científicos han fabricado un sistema láser que genera cuasipartículas cuánticas altamente interactivas a temperatura ambiente. En los experimentos se han percatado de que en el láser cuántico ocurre un fenómeno muy llamativo, que parece contrario a la lógica común. Normalmente, se pierde energía durante el funcionamiento de un láser. Pero en este láser cuántico, a medida que aumenta la pérdida de energía, disminuye la cantidad de energía mínima necesaria para generar el rayo láser.
Aprovechar este fenómeno podría conducir al desarrollo de láseres de alta eficiencia, con un bajo umbral energético de generación del rayo láser, aptos para futuros dispositivos ópticos cuánticos.
Este láser cuántico ha sido desarrollado por el equipo de Yong-Hoon Cho, del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología (KAIST), en Corea del Sur.
El nuevo sistema láser hace pasar la luz a través de una única microcavidad hexagonal la cual está acondicionada con un tratamiento especial a base de nitruro de silicio. El diseño del sistema permite generar un láser de polaritones a temperatura ambiente, lo que resulta sorprendente, ya que normalmente se requieren temperaturas criogénicas.
La clave está en el diseño y los materiales. La microcavidad hexagonal divide las partículas de luz en dos “rutas” diferentes: una que pasa por el triángulo orientado hacia arriba del hexágono y otra que pasa por su triángulo orientado hacia abajo. En ambas rutas, las partículas de luz tienen la misma energía y trayectoria, pero no interactúan entre sí.
Sin embargo, las partículas de luz sí interactúan con otras partículas (de hecho, cuasipartículas) llamadas excitones, proporcionadas por la microcavidad hexagonal, que está hecha de semiconductores. Esta interacción da lugar a la generación de unas cuasipartículas cuánticas llamadas polaritones, que luego interactúan entre sí para generar el láser de polaritones. Al observar el grado de pérdida entre la microcavidad y el sustrato semiconductor, se aprecia el intrigante fenómeno comentado, siendo el umbral de la energía mínima necesaria más pequeño a medida que aumenta la pérdida de energía.
Los detalles de este nuevo sistema láser y sus peculiaridades se han publicado con el título “Room-temperature polaritonic non-Hermitian system with single microcavity” en la revista académica Nature Photonics.
