Einem spanisch-amerikanischen Wissenschaftlerteam ist es gelungen, die Drehrichtung von optischen Wirbeln mittels eines einfachen Linsensystems zu ändern und diese Änderung genau zu analysieren. Sie berichten über ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Fachblattes Physical Review Letters.
Die Forscher um Gabriel Molina-Terriza erzeugten mit Lasern einen komplizierten Lichtstrahl in der Form eines “optischen Tornados”: Dieser Lichtstrahl besteht aus einem dunklen Kern, um den das Licht spiralförmig wie die Windung einer Schraube verläuft. Mittels eines Systems zylindrischer Linsen gelang es den Forschern, die Drehrichtung des Lichtes zu ändern und die Dynamik dieses Vorgangs genau zu analysieren. Da die optischen Tornados potenziell dazu in der Lage sind, Informationen kompakter zu übertragen als normale, pulsierende Lichtstrahlen, ist die Untersuchung ihrer Dynamik eine wichtige Voraussetzung für deren Anwendung in Quantencomputern und Teleportationsexperimenten.
Wirbel treten in einer Vielzahl von physikalischen Systemen auf, von Tornados in der Erdatmosphäre bis hin zu Turbulenzen in Bose-Einstein-Kondensaten. Ihre Dynamik in diesen so unterschiedlichen Systemen ist allerdings ähnlich. Daher ist die Untersuchung von relativ einfach zu erzeugenden optischen Tornados auch für viele andere Gebiete der Physik relevant.
Stefan Maier
