En un avance significativo, investigadores han desarrollado un método innovador para preservar las características de la luz cuántica en circuitos fotónicos.
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El estudio, publicado en la revista Scientific Reports de la editorial Nature, explora la manipulación en circuitos fotónicos para el desarrollo de nuevas tecnologías cuánticas. La investigación abre camino a importantes mejoras en campos emergentes como la computación cuántica, la metrología cuántica y las comunicaciones cuánticas.
Introducción a las Tecnologías Cuánticas
Las tecnologías cuánticas están revolucionando múltiples campos de la ciencia y la tecnología. Entre los desarrollos más prometedores se encuentran los computadores cuánticos, capaces de resolver problemas que los computadores actuales no pueden; las medidas de alta precisión, conocidas como metrología cuántica; y las comunicaciones cuánticas, que ofrecen canales de comunicación altamente seguros. En cada uno de estos casos, proteger las propiedades cuánticas de la luz es esencial.
La Investigación del MIRO en la Universidad de Chile
Un equipo del Centro ANID, Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO) del DFI-FCFM de la Universidad de Chile, ha publicado un artículo en Scientific Reports que propone un método innovador para proteger la luz cuántica.
“Proteger la cuanticidad de la luz es esencial para aprovechar plenamente las capacidades que la mecánica cuántica ofrece,” explica Carla Hermann, investigadora asociada del MIRO y profesora en la Universidad de Chile. Esta protección es particularmente crucial en tecnologías emergentes como los computadores cuánticos y fotónicos.
Circuitos Fotónicos para Computación Cuántica
Una arista relevante de esta investigación es la aplicación de circuitos fotónicos para computación, donde en lugar de electricidad, circula luz. Carla Hermann aclara: “La luz puede ser clásica o cuántica, lo que se conoce como computación fotónica cuántica.”
Luz Cuántica a Temperatura Ambiente
El equipo investigó un sistema para controlar la luz basado en arreglos fotónicos topológicos, redes que permiten localizar y proteger la luz. “En estos tipos de circuitos ópticos, es posible realizar operaciones ópticas básicas de manera robusta y estable,” dice Gabriel O’Ryan, Magíster en Física y primer autor del trabajo.
Implicaciones y Futuro de la Investigación
El investigador posdoctoral Diego Guzmán resalta: “Podemos transportar luz cuántica y hacerla interactuar en un sistema sin perder la topología, lo que es crucial para una manipulación robusta.” Este avance a temperatura ambiente es prometedor para el desarrollo de tecnologías cuánticas escalables y económicamente viables.
El artículo titulado “Transporte de luz no-clásica mediada por paredes de dominio en una red fotónica SSH” es una colaboración entre Gabriel O’Ryan, la profesora Carla Hermann, Luis Foà, Diego Guzmán, y Joaquín Medina. Esta investigación podría ser un pilar en el desarrollo de computación fotónica cuántica y otras aplicaciones tecnológicas.