Bien que cela ressemble à quelque chose tout droit sorti de la science-fiction, contrôler la vitesse de la lumière est en effet un défi de longue date pour les physiciens. Dans une étude publiée récemment dans Physique des communications , des chercheurs de l'Université d'Osaka ont généré des balles légères avec des vitesses hautement contrôlables.

Selon le principe de relativité d'Albert Einstein, la vitesse de la lumière est constante et ne peut être dépassée; cependant, il est possible de contrôler la vitesse de groupe des impulsions optiques.

Actuellement, le couplage spatio-temporel d'impulsions optiques permet de contrôler la vitesse de groupe de paquets d'ondes optiques tridimensionnels sans diffraction, connu sous le nom de « balles légères », " dans l'espace libre.

Dans leur étude précédente ( Rapports scientifiques ), ce groupe a constaté qu'en déformant le front d'impulsion des impulsions optiques et en gardant le front de phase inchangé, la vitesse et l'accélération des balles lumineuses Bessel-gaussiennes volantes générées (sans diffraction et sans dispersion) peuvent être contrôlées.

"Toutefois, le problème est qu'une seule forme de mouvement déterminée, par exemple, supraluminal ou subluminal pour la vitesse et accélérer ou décélérer pour l'accélération, peut être réalisé dans un seul chemin de propagation, " explique l'auteur correspondant Zhaoyang Li.

Dans cette nouvelle méthode améliorée, en utilisant la combinaison d'un miroir déformable et d'un modulateur spatial de lumière, le front d'impulsion des impulsions optiques peut être arbitrairement déformé, ce qui se traduit par des balles légères avec des vitesses (et des accélérations) arbitrairement variables au cours d'un même trajet de propagation ; par exemple., subluminal suivi de supraluminal et/ou accélération suivi de décélération.

"Cette balle lumineuse sans diffraction avec des vitesses de vol presque programmables peut apporter de nouvelles opportunités dans un large éventail d'applications, comme la communication en espace libre, bio-imagerie, détection et traitement optique, accélération et manipulation des particules, génération de rayonnement, entre autres, " dit Zhaoyang Li.