Unos investigadores han logrado hacer que los electrones se desplacen en una dirección elegida gracias a dos láseres. No se necesita ningún campo eléctrico externo para imponer este movimiento. El experimento demuestra que una corriente puede controlarse únicamente con la luz.
En un semiconductor, la luz puede proporcionar suficiente energía para poner en movimiento a los electrones. El problema es que normalmente se desplazan en todas direcciones. Sus desplazamientos se compensan entonces, lo que impide la formación de una corriente neta.
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Para evitar esta compensación, el equipo de la Universidad de Míchigan utilizó dos pulsos láser de colores diferentes. Estos pulsos se ajustaron con gran precisión para actuar conjuntamente sobre los electrones del material.
Un mismo electrón podía recibir la energía necesaria de dos maneras. Podía absorber dos fotones de un primer tipo, o tres fotones de otra energía. Un fotón es la cantidad más pequeña de energía transportada por la luz.
Estas dos trayectorias posibles se combinan según un fenómeno llamado interferencia cuántica. Su efecto puede sumarse en una dirección y reducirse en la dirección opuesta. Más electrones se desplazan entonces hacia el mismo lado, lo que crea una corriente orientada.
Los investigadores controlan esta dirección modificando el desfase entre las oscilaciones de los dos láseres. Este ajuste, llamado fase relativa, permite cambiar la orientación de la corriente. Los electrones se comportan así como el haz de un faro que se dirige sin mover el material que sirve de soporte.
El método también produce un movimiento más concentrado que algunos experimentos anteriores. En lugar de dispersarse ampliamente, los electrones se agrupan más alrededor de la dirección elegida. Esta propiedad podría facilitar su control en futuros dispositivos.
Los investigadores prevén aplicaciones en componentes que mezclan luz y electrónica. Este control podría resultar de interés para las telecomunicaciones, los sensores o el procesamiento de la información. Otros ensayos deberán medir su consumo, su estabilidad y su compatibilidad con chips miniaturizados.