El experimento explora la fabricación de redes fotónicas moleculares. “Nuestro laboratorio en el Departamento de Física, en Beauchef (Santiago Centro), es capaz de fabricar guías de ondas (fibras ópticas) al interior de vidrio, donde cada una de ellas puede pensarse como si fuera un átomo. Entonces, al fabricar estas estructuras muy próximas en el espacio - 7 micrómetros o menos - logramos crear moléculas de luz y estudiar sus propiedades dentro de este ecosistema”, así lo explica Rodrigo Vicencio, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.
El grupo desarrolló una técnica que logra corregir imperfecciones durante la construcción de dispositivos estabilizando estructuras y permitiendo avances para favorecer la creación de memorias ópticas y cuánticas. Estas redes se comportan de manera similar a los átomos en una red atómica, y su disposición permite estudiar propiedades físicas claves”, comenta.
Para el también Doctor en Física de la Universidad de Chile el uso de “éstas moléculas había sido previamente propuesto con otras técnicas, pero no habían sido desarrolladas y estudiadas en una red específica y, además, mediante la excitación de distintos estados orbitales”, añade el científico.
El método y el futuro
El equipo utilizó técnicas computacionales y de simulación en la fase de estudio teórico; posteriormente, los experimentos se llevaron a cabo utilizando un láser de femtosegundos para escribir las moléculas fotónicas. La caracterización de las muestras se realizó con un láser supercontinuo para estudiar su respuesta espectral. El próximo paso será explorar e identificar otras geometrías más efectivas, incluyendo el estudio de estados orbitales en un "ángulo mágico", en el que creemos se inducirá invisibilidad entre guías de ondas cercanas.
Junto a Vicencio participaron en esta investigación Diego Román y Christopher Cid del DFI y del Instituto MIRO, junto a Maxim Gorlach y Maxim Mazanov de la ITMO University en Rusia, y Gabriel Cáceres de la Universidad de Rostock, en Alemania.
Los resultados de este trabajo aparecieron en la publicación “Photonic molecule approach to multi-orbital topology” (“Uso de moléculas fotónicas en topología multiorbital”), que apareció en la revista Nano Letter. Para ver el texto revisa el siguiente enlace https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c00728