La largamente buscada técnica para transmitir fotones únicos, uno por uno, al tiempo que se bloquean los demás, es finalmente alcanzada.
Un alargado conjunto de láser de átomos enfriados con rubidio se prepara en una trampa dipolar óptica cruzada (Crédito: T. Peyronel et al./Nature)
Un equipo conjunto de investigadores del MIT y de la Universidad de Harvard ha logrado el objetivo largamente buscado para dispositivos cuánticos: la técnica para convertir un rayo láser en una hilera de fotones únicos de manera controlada.
En teoría, las computadoras cuánticas harían cierto tipo de cálculos complejos de manera mucho más rápida que las computadoras convencionales, al tiempo que la comunicación cuántica podría ser mucho más difícil de penetrar secretamente.
Sin embargo, la producción de componentes cuánticos para dispositivos del mundo real está lleno de retos. Los detalles de esta demostración exitosa se encuentran en la revista Nature, publicado por Thibault Peyronel y colegas.
Vladan Vuletić, profesor de física del MIT, indica que este logro “podría dar a paso a nuevos dispositivos cuánticos”, tales como compuertas cuánticas, donde un fotón único cambia la dirección de viaje o polarización de otro fotón. Es un objetivo difícil de lograr, explica Vladan Vuletić, ya que cada fotón de manera ordinaria interactúa muy débilmente con otro.
Alentar tales interacciones significa que los átomos requieren interactuar mucho más con fotones -así como con otros átomos, que su vez afectan otros fotones. Por ejemplo, un fotón único viajando a través de una nube de tales átomos podría atravesar fácilmente, pero cambia el estado de estos átomos y un segundo fotón es bloqueado cuando trata de atravesar. Esto significa que si dos fotones atraviesan en un primer intento, sólo uno pasará, mientras que el otro será absorbido.
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