Los rayos láser se pueden utilizar para medir con precisión la posición o la velocidad de un objeto. Pero para esto es habitual.
Científicos de la Universidad de Utrecht y TU WienPudieron obtener mediciones de una precisión determinada incluso en condiciones tan difíciles. Modificaron específicamente el rayo láser para que entregara la información deseada en un entorno desordenado.
“La máxima precisión de medición posible esun elemento central de todas las ciencias naturales”, afirma Stefan Rotter de la Universidad Técnica de Viena. “Por ejemplo, en la enorme instalación LIGO, que se utiliza para detectar ondas gravitacionales, se envían rayos láser a un espejo y se miden con extrema precisión los cambios en la distancia entre el láser y el espejo”.
Sólo funciona tan bien porque el rayo láser pasa a través de un vacío ultraalto.
"Pero imaginemos un panel de vidrio, noperfectamente transparente, pero áspero y sin pulir como la ventana de un baño ”, continúa Allard Mosk de la Universidad de Utrecht. “La luz, por supuesto, pasa, pero se refracta. Las ondas de luz cambian y se dispersan, por lo que no podemos ver con precisión el objeto al otro lado de la ventana a simple vista ". Una situación similar ocurre cuando es necesario examinar pequeños objetos dentro del tejido biológico: un entorno desordenado interfiere con el haz de luz. Luego, un rayo láser simple, regular y recto se convierte en una estructura de onda compleja que se desvía en todas direcciones.
Pero si sabe exactamente lo que hace el entorno que interfiere conrayo de luz, la situación se puede cambiar creando un patrón de onda complejo en lugar de un simple rayo láser directo, que se convierte exactamente en la forma deseada. debido a los disturbios y los choques exactamente donde desea el mejor resultado. "Para lograr esto, ni siquiera es necesario saber exactamente cuáles son estas violaciones", explica Dorian Boucher, primer autor del estudio. "Es suficiente enviar primero una serie de ondas de prueba a través del sistema para estudiar cómo cambian por el sistema".
El método fue confirmado experimentalmente enUniversidad de Utrecht: los rayos láser se dirigieron a través de un medio desordenado en forma de placa turbia. Luego, los investigadores calcularon las ondas óptimas para analizar el objeto fuera de la placa, esto se hizo con precisión nanométrica.
Los científicos pudieron demostrar que el método no es solofunciona, pero también es óptimo en el sentido físico: "La precisión de nuestro método está limitada sólo por el llamado ruido cuántico", explica Allard Mosk. "Este ruido proviene del hecho de que la luz está hecha de fotones; no se puede hacer nada al respecto".
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