Los científicos de los Laboratorios Nacionales Sandia y el Instituto Max Planck han logrado producir una matriz de fotones entrelazados utilizando una configuración mucho más simple que las utilizadas hasta ahora.
Use metasuperficies para realizar tareas complejas con un equipo mínimo
L’entrelazamiento cuántico implica que dos partículas se vinculan de manera tan inextricable que la medición o modificación de una de ellas afecta instantáneamente a su pareja, independientemente de la distancia entre ellas. Este fenómeno es la base de tecnologías emergentes como la computación cuántica y el cifrado.
Normalmente se realiza utilizando grandes conjuntos de láseres, cristales especiales y otros equipos ópticos, la generación de grupos de fotones enredarse puede ser complicado. Por eso, los autores del nuevo estudio, publicado en la revista La cienciarecurrió a un dispositivo mucho más simple: un metasuperficie.
Exhibiendo todo tipo de propiedades interesantes, estos dispositivos bidimensionales actúan como lentes al manipular con precisión la luz que pasa a través de ellos. Para ello, sin embargo, no utilizan su curvatura ni su grosor, sino estructuras nanométricas, lo que permite a los investigadores realizar una amplia gama de tareas complejas (atrapar átomos, producir hologramas, etc.) con un equipamiento mínimo.
Tomando la forma de una hoja de vidrio ultrafina, la metasuperficie utilizada por el equipo estaba recubierta con nanoestructuras de arseniuro de galio, un material semiconductor. Cuando la metasuperficie es golpeada por un láser, algunos de los fotones que salen por el otro lado lo hacen en pares entrelazados, formando una verdadera red.
Un multi-enredo hecho en un solo paso
” Normalmente, realizar un multienredo que requiera más de dos o tres pares resulta complicado “, detalla Igal Brener, investigadora principal del estudio. ” Las metasuperficies no lineales esencialmente permiten que esta tarea se lleve a cabo en un solo paso donde anteriormente esto habría requerido configuraciones ópticas increíblemente complejas.. »
Ser capaz de inducir el entrelazamiento cuántico en grupos de fotones a la vez podría tener una amplia gama de aplicaciones para computadoras cuánticas, encriptación, comunicación y óptica. Pero antes de eso, el equipo dice que aún queda trabajo por hacer para maximizar la eficacia de la metasuperficie.
Este nuevo avance se produce solo unas semanas después de la noticia de un entrelazamiento cuántico sin precedentes que involucra 14 fotones.
