Los investigadores de la Universidad de la Sorbona han desarrollado un nuevo simulador de teoría cuántica de campos (QFT) que simula características de espacio-tiempo curvo manipulando fluidos de polaritones en un entorno de laboratorio, proporcionando una plataforma experimental para verificar efectos de mecánica cuántica como la radiación de Hawking. Este logro se publica en Physical Review Letters, y su núcleo radica en el uso de polaritones —quasipartículas generadas por la fuerte interacción entre fotones y excitones— para construir un sistema de fluido cuántico unidimensional, logrando una simulación controlable de la estructura geométrica del horizonte de un agujero negro.
El equipo de investigación optimizó las condiciones experimentales mediante simulaciones numéricas, creando exitosamente un horizonte en el fluido de polaritones y midiendo las características espectrales de los campos cuánticos dentro y fuera del horizonte. El primer autor del artículo, Kevin Falk, señaló: "El experimento confirma que la dispersión y el efecto Doppler actuando en conjunto pueden producir ondas de energía negativa dentro del horizonte, que es el mecanismo clave del efecto Hawking." El responsable del equipo, Alberto Bramati, enfatizó que las características de control totalmente óptico del sistema permiten a los investigadores ajustar flexiblemente los parámetros geométricos del horizonte, incluyendo el grado de deformación del espacio-tiempo y la pendiente del horizonte, mejorando así la observabilidad del efecto Hawking.
Este avance innovador permite a los físicos teóricos probar predicciones de la teoría cuántica de campos en entornos controlados. El coautor senior Maxime J. Jacquet indicó: "La resolución espectral obtenida en el experimento alcanza niveles sin precedentes, sentando las bases para el estudio de la dependencia de frecuencia del efecto Hawking." Las investigaciones futuras se centrarán en medir el entrelazamiento cuántico producido por la radiación de Hawking y explorar el impacto de los fenómenos de amplificación en la estructura geométrica de agujeros negros rotatorios en los estados entrelazados. La ajustabilidad técnica de esta plataforma proporciona un nuevo paradigma para estudiar la respuesta del efecto Hawking a modificaciones en la microestructura del espacio-tiempo.
