Cientistas registram 1ª imagem de um fóton de luz da história

Cientistas da Universidade de Birmingham, na Inglaterra, registraram a primeira imagem de um fóton individual de luz. A imagem, que mostra algo similar a um limão, é, na verdade, a partícula de luz (fóton) emitida da superfície de uma nanopartícula.

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Em um estudo publicado em novembro, os cientistas explicaram a técnica que possibilitou o registro do fóton de luz e como ela pode ser revolucionária.

A primeira imagem de um único fóton surgiu de uma pesquisa para entender o comportamento quântico da luz. Dessa forma, os cientistas buscaram entender a natureza quântica para além do conhecimento sobre como surgem os fótons e como ocorre a emissão dessas partículas.

No entanto, a complexa natureza da luz representava um desafio aos cientistas: há infinitas respostas para a questão sobre como a luz e a matéria interagem entre si.

“A princípio, tivemos que criar e resolver um número infinito de equações para chegar a uma resposta”, disse Ben Yuen, autor principal do estudo, em entrevista ao portal Live Science.

Processo para gerar a primeira imagem de fóton de luz 

Para lidar com essa missão impossível, Yuen e Angela Demetriadou, professora de nanofotônica teorética e coautora do estudo, usaram um inventivo macete para facilitar as equações.

Os cientistas modelaram as propriedades de um fóton emitido da superfície de uma nanopartícula, conseguindo, assim, descrever as interações com o emissor e como o fóton se propagou para longe da fonte.

A partir desses resultados, os cientistas geraram a primeira imagem de um fóton individual pela primeira vez na história da física.

Imagem: Ben Yuen/Divulgação

No entanto, de acordo com Yuen, a imagem mostra o formato do fóton gerado sob determinadas condições. O cientista ressalta que a forma pode variar completamente dependendo do ambiente.

Os cientistas acreditam que a primeira imagem de um fóton – na verdade, o processo – pode contribuir para a ciência em pesquisas de diversos campos.

“Podemos considerar dispositivos optoeletrônicos, fotoquímica, coleta de luz e fotovoltaicos, bem como compreender fotossíntese, biossensores e comunicação quântica”, diz Yuen.