Lunes, 25 de noviembre de 2024
Logran controlar la forma de los fotones
Más cerca de la Internet cuántica
Un requisito previo para una Internet cuántica es el control de la forma de estos fotones. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven y la fundación FOM han logrado por primera vez conseguir este control en el plazo corto requerido. Estos resultados se publican en Nature Communications.
Los ordenadores cuánticos son los ordenadores de ensueño del futuro. Utilizan la física única de las partículas más pequeñas -descritas por la mecánica cuántica - para realizar cálculos. Mientras que los ordenadores actuales utilizan los bits, que pueden ser 0 o 1, los ordenadores cuánticos realizarán cálculos con los "qubits", que pueden ser tanto 0 como 1 al mismo tiempo. Eso crea un grado sin precedentes de potencia de cálculo adicional, que da a los ordenadores cuánticos mucho mayores capacidades.
Las computadoras cuánticas podrían comunicarse en principio entre sí mediante el intercambio de fotones individuales para crear una 'Internet cuántica'. La forma de los fotones, es decir, cómo su energía se distribuye a través del tiempo, es vital para la transmisión exitosa de la información. Esta forma debe ser simétrica en el tiempo, mientras que los fotones que son emitidos por los átomos normalmente tienen una forma asimétrica. Por lo tanto, este proceso requiere control externo con el fin de crear una Internet cuántica.
FORMA Y VELOCIDAD
Los investigadores de la Universidad de Eindhoven han tenido éxito en conseguir el grado requerido de control mediante la incorporación de un punto cuántico - una pieza de material semiconductor que puede transmitir fotones - en un "cristal fotónico ', creando así una cavidad óptica. A continuación, los investigadores aplicaron un impulso eléctrico muy corto a la cavidad, que influye en cómo el punto cuántico interactúa con la misma, y cómo se emite el fotón. Mediante la variación de la fuerza de este pulso, fueron capaces de controlar la forma de los fotones transmitidos.
Los investigadores de Eindhoven son los primeros en conseguirlo, gracias a la utilización de pulsos eléctricos de un nanosegundo, una milmillonésima parte de un segundo. Esto es vital para su uso en la comunicación cuántica. Andrea Fiore, responsable del estudio, explica: "Mediante el control de la velocidad a la que se envía un fotón, se puede lograr un principio de intercambio muy eficiente de fotones, que es importante para la futura Internet cuántica".
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