Fuentes de luz superbrillantes alimentadas por cuasipartículas

Un equipo de físicos ha propuesto formas de utilizar cuasipartículas para crear fuentes de luz tan poderosas como las más avanzadas que existen hoy en día, pero mucho más pequeñas.

Las cuasipartículas están formadas por muchos electrones que se mueven sincronizadamente. Pueden viajar a cualquier velocidad (incluso más rápido que la luz) y resistir fuerzas intensas, como las que se producen cerca de un agujero negro.

"El aspecto más fascinante de las cuasipartículas es su capacidad para moverse de maneras que no estarían permitidas por las leyes de la física que rigen las partículas individuales", dice en un comunicado John Palastro, científico principal del Laboratory for Laser Energetics de la Universidad de Reochester y autor de la investigación.

Palastro y sus colegas estudiaron las propiedades únicas de las cuasipartículas en los plasmas ejecutando simulaciones informáticas avanzadas en superordenadores disponibles a través de la European High-Performance Computing Joint Undertaking. Ven aplicaciones prometedoras para fuentes de luz basadas en cuasipartículas, incluidas imágenes no destructivas para buscar virus, comprender procesos biológicos como la fotosíntesis, fabricar chips de computadora y explorar el comportamiento de la materia en planetas y estrellas.

"La flexibilidad es enorme", dice Bernardo Malaca, estudiante de doctorado en IST (Instituto Superior Técnico) en Portugal y autor principal del estudio. "Aunque cada electrón realiza movimientos relativamente simples, la radiación total de todos los electrones puede imitar la de una partícula que se mueve más rápido que la luz o una partícula oscilante".

Las fuentes de luz basadas en cuasipartículas podrían tener una clara ventaja sobre las formas existentes, como los láseres de electrones libres, que son escasos y masivos, lo que los hace poco prácticos para la mayoría de los laboratorios, hospitales y empresas. Con la teoría propuesta en el estudio, las cuasipartículas podrían producir una luz increíblemente brillante con solo una pequeña distancia que recorrer, lo que podría provocar avances científicos y tecnológicos generalizados en laboratorios de todo el mundo.