En 1801, Thomas Young deslumbró al mundo con su experimento de la doble rendija, mostrando que la luz formaba patrones de interferencia, interpretados como prueba de su naturaleza ondulatoria. Durante más de dos siglos, esta idea ha sido un pilar de la física, ilustrando la dualidad onda-partícula. Sin embargo, un equipo liderado por Gerhard Rempe, con colaboradores de Brasil, Suiza y Alemania, ha publicado en Physical Review Letters (2025) una reinterpretación revolucionaria que desafía esta visión. Su teoría del “fotón oscuro” propone que los patrones de franjas no requieren ondas, sino que emergen de una descripción puramente cuántica basada en estados colectivos de fotones: brillantes, oscuros e intermedios.
La clave radica en la óptica cuántica. Los investigadores analizaron cómo la luz interactúa con la materia, identificando estados brillantes, que excitan detectores, y estados oscuros, que contienen fotones pero permanecen invisibles al no interactuar. En el experimento, cuando dos modos de luz están en fase, forman un estado superradiante, detectado con intensidad máxima. En oposición de fase, generan un estado oscuro, indetectable aunque presente. Así, las zonas oscuras de interferencia destructiva no indican ausencia de luz, sino fotones en estados no observables. Esta perspectiva elimina la necesidad de interpretar la luz como onda, explicando el fenómeno desde una estructura corpuscular.
El modelo no contradice los resultados clásicos; los patrones de interferencia persisten. Sin embargo, redefine su origen. Usando herramientas establecidas, como la teoría de coherencia óptica de Glauber, los autores muestran que los estados brillantes corresponden a las franjas iluminadas, los oscuros a las zonas apagadas, y los intermedios a gradientes parciales. Un detalle técnico fascinante es cómo los detectores que rastrean la rendija recorrida por un fotón rompen la coherencia cuántica de los estados oscuros, eliminando la interferencia sin perturbar físicamente al fotón, un avance sobre explicaciones previas que asumían un “golpe” mecánico.
Las implicaciones trascienden lo teórico. Manipular estados oscuros podría revolucionar la tecnología cuántica. Por su resistencia a la decoherencia, podrían servir como memorias cuánticas robustas, ideales para computación cuántica. Además, detectar señales en zonas de interferencia destructiva abriría caminos para sensores ultrasensibles. Los autores sugieren experimentos con átomos atrapados o circuitos superconductores para validar estas ideas, extendiendo el modelo a sistemas con múltiples rendijas o modos de luz.
Filosóficamente, esta teoría cuestiona la dualidad onda-partícula, proponiendo un marco corpuscular unificado. Si se consolida, podría reescribir libros de texto, relegando la interpretación ondulatoria a un eco histórico. Publicado el 12 de mayo de 2025, este trabajo no solo reabre el debate sobre la naturaleza de la luz, sino que posiciona a la física cuántica ante un posible cambio de paradigma, donde los fotones, organizados en estados invisibles, revelan un universo más extraño y sutil de lo que Young jamás imaginó.