martes, 11 de junio de 2013

La teoría de Física de partículas inspira a la Óptica

La supersimetría es una idea diseñada para superar ciertos problemas del modelo estándar de física de partículas. La teoría establece que cada partícula, como por ejemplo un electrón, tiene una superpareja con un espín mecánico-cuántico que difiere en 1/2. Aunque ninguna de dichas partículas ha sido detectada en los aceleradores de partículas, la supersimetría misma, o más concretamente las matemáticas que hay tras ella, pueden estar haciendo incursiones en el campo de la óptica. Unos investigadores han propuesto que las parejas supersimétricas ópticas pueden ser usadas para manipular la luz en dispositivos ópticos.

Los investigadores consideraron una onda propagándose a través de una guía de ondas con un índice de refracción del entorno dado. Aplicando las mismas transformaciones matemáticas que relacionan una partícula con su superpareja, descubrieron la superpareja de la guía de onda y su correspondiente índice de refracción del entorno. El equipo de investigadores mostró que la guía de onda y su superpareja coincidían en fase, lo que significa que cada modo tiene su contraparte con exactamente la misma constante de propagación en la estructura pareja. Por tanto, la luz puede pasar de forma eficiente de una guía de onda a otra. La única excepción fue el modo fundamental, el cual no se filtra en una superpareja.

Este tipo de dispositivos puede ser explotado para filtrar selectivamente modos específicos de luz a partir de un paquete de ondas. Normalmente, cuando una entrada arbitraria excita una guía de onda multimodo, produce un campo óptico aleatorio. Sin embargo, si la superpareja de la guía de onda es situada muy próxima, todos los modos, aparte del fundamental, se acoplarán entre las dos estructuras. Y si la superpareja es con pérdida, los modos más altos desaparecerán eventualmente, dejando solo el modo fundamental detrás.

Via physics.aps

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