Os pesquisadores de Harvard desenvolveram um material de metassuperfície que pode gerar e manter estados de luz completamente novos e mais complexos.
As descobertas no campo do comportamento da luz continuam: em 2015, os cientistas obtiveram a primeira fotografia do estado da luz, em que ela se comporta simultaneamente como partícula e como onda. E bem recentemente, apenas 25 anos atrás, o momento angular orbital foi descoberto nos fótons.
É o momento angular baseado na forma de sua frente de onda, não na orientação. O novo material da metassuperfície usa-o junto com um segundo tipo de momento angular chamado momento de rotação (também conhecido como polarização circular).
Podem ser traçadas analogias entre o momento angular orbital e a polarização circular, comparando-os ao movimento dos planetas: polarização circular é a direção na qual um planeta gira em seu eixo, e o momento orbital descreve como um planeta orbita o sol.
Foi descoberto anteriormente que o mesmo feixe de luz pode exibir os dois tipos de momento angular e que combiná-los e usar a polarização para controlar a modulação de amplitude óptica (OAM) pode resultar em feixes com novas formas complexas.
Algumas metassuperfícies são versões mais eficientes e mais compactas dos dispositivos ópticos existentes, mas tais conversões arbitrárias entre spins e órbitas não podem ser realizadas por qualquer outro dispositivo óptico.
O momento angular orbital dos fótons já possui diversas aplicações contempladas, como transmissão de dados em alta velocidade e codificação de mensagens. Os pesquisadores até descobriram como transmitir o OAM de fótons individuais usando seu emaranhamento.
Outras aplicações práticas sugeridas do novo material incluem a manipulação de objetos microscópicos e aplicações em sistemas de imagem.
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