El primer experimento de doble rendija se realizó en una dimensión temporal.

Por primera vez, los físicos han realizado un experimento de doble rendija con rendijas temporales en lugar de rendijas espaciales. La dispersión de las frecuencias del haz de luz provoca una superposición en el espectro de color.

Londres, Inglaterra). En física, el experimento de la doble rendija con dos rendijas espaciales es uno de los más famosos. Un haz de átomos, fotones o electrones se dirige a una rendija de dos rendijas. Luego, el detector detrás de la apertura ve una apertura con dos rendijas de líneas oscuras y líneas claras, lo que indica que las partículas son ondas que se pueden cancelar o amplificar.

físico Colegio Imperial de Londres Ahora, por primera vez, ha realizado un experimento de doble rendija en el tiempo en lugar del espacio. Según lo publicado en la revista especializada NaturalezaFísica Un haz de luz no pasa a través de dos rendijas adyacentes, sino a través de una rendija que se abre y se cierra en unos pocos cientos de femtosegundos. Esto da como resultado dos ranuras separadas por tiempo.

Material semiconductor de óxido de indio y estaño (ITO)

Para poder abrir y cerrar la rendija en unos pocos cientos de femtosegundos, los físicos utilizaron el material semiconductor óxido de indio y estaño (ITO). Este material puede cambiar su reflectividad y pasar de un estado altamente reflectante, casi opaco, a un estado semitransparente al proporcionar energía, por ejemplo, a través de pulsos láser cortos.

Los científicos primero expusieron el ITO transparente a la luz infrarroja con una longitud de onda de 1.300 nanómetros, que se dirigió al material en un ángulo de incidencia de 60 grados. El detector capturó la luz reflejada en un ángulo opuesto de 60 grados. La mayoría de las veces, solo se detecta una pequeña cantidad de radiación porque el material semiconductor es transparente. Solo durante dos fases cortas, llamadas fases de rendija, el ITO refleja la radiación incidente.

Ingrese el espectro de color

En un experimento de doble rendija con rendijas espaciales, la distribución de la radiación cambia. Sin embargo, el experimento de la doble rendija, ahora realizado en la dimensión del tiempo, ha cambiado su frecuencia, lo que significa que la luz viaja en diferentes longitudes de onda. Entonces, la radiación con un ancho de banda amplio golpea el detector.

“El haz de luz de prueba se amplía espectralmente y revela nuevas frecuencias hasta diez anchos de banda de distancia de la frecuencia portadora original”.

La doble rendija en la dimensión del tiempo cambia el color de la luz y se generan ondas de luz de diferentes colores que interactúan entre sí. La interferencia amplifica algunas longitudes de onda mientras atenúa o cancela otras. Esto significa que no hay un patrón de áreas claras y oscuras en el detector, sino un rango de oscilaciones de frecuencia.

Afecta el ancho de las oscilaciones de frecuencia de interferencia

“Con esto, realizamos la versión temporal del experimento clásico de doble haz. Un haz de luz dirigido dos veces a través de un intervalo de tiempo crea una interferencia en el espectro de frecuencia”.

De acuerdo con las mediciones, el intervalo de tiempo doble cambia el ancho de las oscilaciones de frecuencia superpuestas. Las bandas de interferencia visibles están determinadas por la forma de los intervalos.

Así, nuestro experimento revela más sobre la naturaleza fundamental de la luz. Al mismo tiempo, podría servir como punto de partida para el desarrollo de materiales que controlen la luz en el espacio y el tiempo”.

Física de la naturaleza, doi: 10.1038/s41567-023-01993-w