Creato per la prima volta un "super fotone"

Fisici dell'Università di Bonn hanno creato una sorta di "super fotone", il cosiddetto Condensato di Bose-Einstein. Tale stato della materia, proposto dai fisici Albert Einstein e Satyendra Nath Bose nel 1925, prevede che, a temperature prossime allo zero assoluto, alcuni tipi di particelle si trovino tutte allo stato di energia minima, comportandosi come fossero un'unica entità o super particella.

Condensato di Bose-Einstein

Comunque, nonostante le previsioni di Bose ed Einstein, formare un BEC con i fotoni si è sempre rivelata un'impresa difficile, questo perchè le particelle di luce vengono assorbite dal materiale circostante nel corso del raffreddamento, piuttosto che perdere gradualmente la loro energia.Quando il filamento di tungsteno di  una lampadina si riscalda, inizia ad emettere luce, dapprima rossa, poi gialla ed infine blu; quindi, ad ogni colore della luce può essere associata una temperatura. Per questo motivo, i fisici calibrano la temperatura della luce ricorrendo ad un modello teorico, il cosiddetto corpo nero. Se questo corpo venisse riscaldato fino a 5500 °C (o 5800 K), emetterebbe una luce dello stesso colore di quella del Sole. Mano a mano che la temperatura diventa più bassa, i fotoni emessi hanno una frequenza minore (passando da luce visibile a luce infrarossa) e diminuiscono in intensità; quindi, minore è la temperatura e minore è il numero di fotoni emessi e questo spiega la difficoltà di ottenere un  BEC di fotoni, dato che tale stato si verifica a temperature molto basse, prossime a 0 K. Ora, fisici dell'Università di Bonn sono riusciti a gestire i fotoni al loro stato di energia minima, senza perderli, e la cosa più sorprendente è stata che l'esperimento è stato condotto a temperatura ambiente. I ricercatori hanno utilizzato due specchi altamente riflettenti tra i quali facevano rimbalzare avanti e indietro un fascio di luce. Tra le due superfici sono stati poi sciolte delle molecole di pigmento contro le quali i fotoni hanno iniziato a collidere: le molecole hanno in pratica "inghiottito" i fotoni per poi riemetterli di nuovo, questa volta alla temperatura del fluido. I fotoni hanno quindi assunto la temperatura del fluido, raffreddandosi a vicenda e, cosa importante, senza perdersi durante il processo. I fisici hanno poi incrementato il numero di fotoni stimolando il pigmento con della luce laser.Quando i fotoni a bassa energia al centro della cavità hanno raggiunto la densità di circa un trilione (cioè un miliardo di miliardi) per centimetro cubo, hanno cominciato ad agire come un unico super fotone, passando in apparenza da un bagliore sfocato ad un singolo punto luminoso.Questo lavoro potrebbe aiutare a ridurre le dimensione dei dispositivi elettronici. La luce ultravioletta, avendo una lunghezza d'onda corta, sarebbe l'ideale per l'incisione dei circuiti logici all'interno dei chip, ma sviluppare laser a luce ultravioletta o a raggi gamma sono al momento impossibili da produrre. I fotoni nello stato di condensazione di Bose-Einstein potrebbero rappresentare un'ottima alternativa; riducendo le dimensioni del "pennello" che scrive i circuiti, si potrebbero creare nuovi chip ad alte prestazioni con un maggior numero di circuiti e componenti al loro interno. Il processo potrebbe inoltre essere utile in altri ambiti, tra i quali la spettroscopia o il fotovoltaico.fonte: University of Bonn