Eindelijk: de eerste stap richting een lightsaber is gezet

Lichtfotonen worden tot nu toe gezien als massaloze deeltjes die weinig tot geen interactie met elkaar hebben. Als elektromagnetische straling is licht voor ons waarneembaar, maar het heeft een kortstondige eigenschap; licht kun je niet vangen. Wetenschappers van de prestigieuze Harvard University en het MIT hebben echter een manier ontdekt om die kortstondige fotonen toch als het ware met elkaar te verbinden.

Door met een zwakke laser fotonen af te schieten in een met rubidium-atomen gevulde, supergekoelde vacuüm ruimte, verbinden die zich aan elkaar. De fotonen vormen samen moleculen en daarmee een materie die tot op heden puur theoretisch was. De ontdekking gaat in tegen de jarenlange aanname dat licht massaloos is en geen interactie met ander licht heeft. Die aanname kon altijd makkelijk worden bewezen door twee lasers door elkaar te schijnen; er gebeurt dan niets.

De zogenaamde 'fotonische moleculen' van de wetenschappers gedragen zich heel anders. "Het is niet incorrect om die eigenschap met de lightsaber te vergelijken", zegt Mikhail Lukin, professor natuurkunde aan Harvard en hoofd van het project. "Als de fotonen interactie met elkaar hebben, duwen en reflecteren ze elkaar. De fysica van wat er in die moleculen gebeurt, lijkt erg op wat we in films zien."

Lukin is duidelijk over de reden van het onderzoek. "We doen dit voor de lol, en omdat we de grenzen van de wetenschap verleggen", zegt de professor. Toch heeft de ontdekking ook een praktische toepassing. "Fotonen zijn de beste manier om quantuminformatie over te dragen. Het probleem was tot nu toe dat fotonen geen interactie met elkaar hebben." Een quantumcomputer op basis van de nieuwe foton-moleculen duurt nog wel even, laat staan lightsabers. Maar de wetenschappers zien dit als een belangrijke eerste stap.