¡ERR FUETE! Crean nanofuente cuántica que mana fotones uno a uno.

Las aplicaciones de la fotónica cuántica podrían resolver en el futuro desafíos que hoy son prácticamente imposibles de afrontar con las tecnologías actuales, en campos como la computación cuántica, las telecomunicaciones y la detección de alta sensitividad. Pero para lograr todo esto, se necesitan fuentes de luz que puedan emitir fotones idénticos y de uno en uno.

Ilustración de tres nanofuentes (puntos rojos en el centro de la cavidad) de donde manan millones de fotones individuales por segundo. / Niccolo Somaschi/LPN-CNRS

Un punto cuántico puede emitir millones de fotones únicos e indistingibles desde el interior de una microcavidad óptica

Pero ahora,  unos científicos del Centro Nacional para la Investigación Científica (CNRS) en Francia han logrado crear una nanofuente que ‘mana’ fotones individuales de forma muy eficiente y además, son indistinguibles al 99,5% unos de otros. El estudio, fue publicado en la revista Nature Photonics, dirigido  por Pascale Senellart en el Laboratorio de Fotónica y Nanoestructuras del CNRS.

“Nuestro dispositivo consiste en un punto cuántico  en el medio de una cavidad óptica con forma de pilar, de unas tres micras”, explica Daniel Lanzillotti, investigador argentino del CNRS y coautor del trabajo.

Para que un punto cuántico pueda emitir fotones idénticos tiene que estar totalmente aislado de su entorno, y el equipo lo consiguió aplicando un campo eléctrico. De esta manera, pudieron reducir el ‘ruido’ externo que provoca que los fotones sean distinguibles, un efecto no deseado.

“La mayor aportación de este dispositivo, es el número de fotones únicos y casi indistinguibles que puede emitir por segundo (casi 13 millones), lo que supone 20 veces más que lo que aportan las fuentes de SPCD (Spontaneous Parametric Down-Conversion) usadas actualmente”, destaca el científico español Carlos Antón y participante también en la investigación.

Antón explica que "un fotón individual e idéntico al resto (con igual longitud de onda, perfil espacial y temporal, polarización) constituye un bit cuántico, que es una unidad elemental de información con propiedades cuánticas para poder realizar operaciones solo accesibles de la mano de la física cuántica”.

Según explican los autores, estas nanofuentes de fotones únicos podrían implementarse directamente en experimentos de computación óptica-cuántica.