Un equipo de investigadores de la Universidad de Chile acaba de lograr lo que parecía improbable: demostrar experimentalmente que la interacción entre dos sistemas fotónicos distintos no siempre es recíproca ni simétrica, desafiando uno de los principios más fundamentales de la física clásica. El descubrimiento fue publicado en la última edición de la prestigiosa revista Physical Review A de la American Physical Society.
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“Logramos probar que la interacción entre dos sistemas distintos no es simétrica, como se pensaba. Esto puede tener aplicaciones en tecnologías como las redes de Internet por fibra óptica”, explica Rodrigo Vicencio, físico y académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile.
¿Qué significa romper la reciprocidad?
En física, la reciprocidad implica que si un sistema A influye sobre un sistema B de cierta forma, B lo hará de igual manera sobre A. Pero el equipo liderado por Vicencio observó algo distinto: una interacción no recíproca entre dispositivos fotónicos, es decir, uno influía más sobre el otro.
“Estas relaciones asimétricas también ocurren en el mundo social. No todo lo que damos se devuelve igual. Este tipo de fenómenos tienen una belleza que trasciende lo técnico”, añade el investigador.
El hallazgo que nació en Beauchef
Todo el trabajo —teoría, simulaciones y experimentación— fue desarrollado en el Laboratorio de Redes Fotónicas del Departamento de Física de la Universidad de Chile. Tras años de maduración de la idea y meses de pruebas, el equipo fabricó decenas de acopladores fotónicos y midió diferencias sistemáticas en su comportamiento, atribuibles a acoplamientos no simétricos.
Estos resultados podrían usarse, por ejemplo, para mejorar el rendimiento de redes ópticas, entregar mayor ancho de banda o reforzar señales dirigidas a usuarios específicos.
Próximos pasos y equipo detrás del avance
El siguiente desafío del grupo será explorar sistemas con más grados de libertad y extender la investigación a redes de guías de onda en una y dos dimensiones.
El equipo estuvo compuesto por:
- Rodrigo Vicencio: lideró la teoría, experimentos, análisis y redacción.
- Diego Román: simulaciones numéricas.
- Martín Rubio: trabajo experimental intensivo.
- Paloma Vildoso: experimentación final.
- Luis Foa: teoría y redacción, además de director del DFI.
El artículo completo, titulado "Nonsymmetric evanescent coupling in photonics", ya está disponible en línea. Puedes revisarlo aquí: journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.111.043510
