Konstantin Vodopyanov, profesor en el College of Sciences y CREOL, el College of Optics and Photonics, ha coescrito un estudio publicado en la revista Optica que examina la técnica de muestreo electro-óptico (EOS, por sus siglas en inglés). Esta técnica avanza en campos como la física cuántica, la espectroscopia molecular y la detección biomédica, ofreciendo nuevas perspectivas en la investigación científica.
El trabajo interdisciplinario de Vodopyanov ilustra cómo la colaboración entre diferentes áreas puede propiciar innovaciones significativas. Su investigación, que se centra en el EOS, permite a los científicos transmitir pulsos láser ultracortos a través de cristales que responden a un campo eléctrico aplicado, lo que a su vez permite captar con precisión la forma y el tiempo de los campos eléctricos en un amplio rango de frecuencias.
Según Vodopyanov, «esta técnica permite a los investigadores observar las moléculas con una claridad sin precedentes». Utilizando un pulso óptico más corto que medio ciclo de la luz, los científicos pueden caracterizar completamente la amplitud y la fase de la onda. Este avance desbloquea la posibilidad de estudiar fenómenos ultrarrápidos y capturar espectros moleculares con una resolución nunca antes vista.
Avances y perspectivas del muestreo electro-óptico
En comparación con otros métodos, el EOS se distingue por su alta sensibilidad, lo que le permite detectar señales débiles de manera más efectiva. Vodopyanov destaca que «gracias a su excepcional sensibilidad, puede incluso detectar fluctuaciones del vacío, el elusivo ‘movimiento de punto cero’ del campo electromagnético, brindando así profundos conocimientos sobre los fundamentos de la física cuántica».
El estudio también presenta nuevas técnicas para mejorar la efectividad del EOS, y Vodopyanov señala que hay un potencial significativo para futuros avances. «Las próximas etapas incluyen extender el EOS a rangos de ultravioleta profundo y extremo, detectar estados de vacío comprimido y habilitar la tomografía cuántica de campos en el espacio-tiempo», añade.
Conforme avanza la tecnología y se obtienen nuevos conocimientos sobre el comportamiento de la luz, se vislumbran innovaciones como detectores de ondas terahertz en chip y estudios sobre estadísticas cuánticas y efectos relativistas, lo que promete ampliar aún más las capacidades de esta poderosa técnica.
El trabajo de Vodopyanov no solo representa un avance significativo, sino que también refuerza la posición de la Universidad de Florida Central (UCF) como líder en innovación e investigación. Al avanzar en técnicas como el EOS, Vodopyanov y sus colaboradores están creando oportunidades para nuevos descubrimientos que podrían transformar industrias desde la física cuántica hasta los diagnósticos médicos.
En el ámbito de la salud, la combinación de la espectroscopía por frecuencia de combs con el EOS permite realizar análisis espectroscópicos en tiempo real de múltiples biomarcadores volátiles en el aliento humano, constituyendo una herramienta útil para el diagnóstico temprano de diversas condiciones de salud.
