Logran la primera imagen de una partícula de luz

En rojo, el holograma de un fotón individual obtenido en el experimento real. En azul, la predicción teórica de la forma que debería tener ese fotón. Ambas coinciden a la perfección - FUW

Un rayo de sol entra por la ventana e ilumina la habitación. A primera vista no parece algo extraordinario, pero la Mecánica Cuántica nos dice que ese rayo luminoso está formado por trillones y trillones de pequeños «paquetes de luz» individuales, los fotones, moviéndose a 300.000 kilómetros por segundo. Sin embargo, nadie ha conseguido ver un fotón individual, ni saber qué forma tiene, si es que tiene alguna. Es más, podría ser que ni siquiera tenga sentido formularse esas preguntas.

Ahora, un equipo de investigadores polacos han conseguido crear, por primera vez en la historia de la Ciencia, el holograma de una partícula individual de luz. El hito, conseguido gracias a la observación de las interferencias que se producen cuando dos rayos de luz se cruzan, constituye un importante avance hacia la comprensión de la naturaleza íntima de la luz. Los resultados de este trabajo, además, podrían ser importantes para el desarrollo de tecnologías que necesiten comprender qué forma tiene un fotón, como sucede con las telecomunicaciones y los ordenadores cuánticos.

«Llevamos a cabo un experimento relativamente simple para medir y poder ver algo que es increíblemente difícl de observar», explica Radoslaw Chrapkiewicz, físico de la Universidad de Varsovia e investigador principal del estudio que se acaba de publicar en Nature Photonics.

Desde hace cientos de años, los físicos han trabajado muy duro para intentar comprender de qué está hecha la luz. Y en el siglo XIX el debate pareció quedar zanjado gracias a James Clerk Maxwell, que describió la luz como una onda electromagnética. Pero las cosas, en realidad, son bastante más complicadas, y a principios del siglo XX el físico alemán Max Planck, que por aquel entonces era compañero de su compatriota Albert Einstein, demostró que la luz estaba hecha de pequeños «paquetes» invisibles a los que llamó fotones.

Años más tarde, en la década de 1920, el físico austríaco Erwin Schröedinger refinó estas ideas en su famosa ecuación de función de onda cuántica, capaz de predecir con extraordinaria precisión los resultados de experimentos con fotones. Un éxito, sin embargo, que no ha evitado que los físicos sigan preguntándose sobre el verdadero significado y naturaleza de esa función de onda. Ahora, y por primera vez, los investigadores de la Universidad de Varsovia han conseguido representar y medir las formas descritas por la ecuación de Schröedinger en un experimento real.

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