✨︎ Resumen (TL;DR):
- A*STAR alcanzó una tasa de coincidencia récord de 4,600 en pares de fotones entrelazados sin usar ópticas externas.
- Un consorcio europeo creó “tornados ópticos” en su estado de energía más bajo y estable.
- Heriot-Watt escaló la interferencia cuántica de dos a cinco emisores independientes en un solo chip.
Tres equipos de investigación independientes reportaron esta semana avances directos en fotónica cuántica. Estos desarrollos sientan las bases para fabricar dispositivos prácticos a menor escala, abarcando desde fuentes de luz integradas en fibra hasta plataformas multiemisor comerciales.
El Quantum Innovation Centre de ASTAR en Singapur eliminó la necesidad de usar lentes tradicionales. Los científicos colocaron un cristal ultrafino de diyoduro de óxido de niobio (NbOI₂)* directamente sobre el extremo de una fibra óptica.
Este dispositivo genera pares de fotones correlacionados y alcanzó una relación de coincidencia accidental (CAR) de 4,600. El dato supera ampliamente el récord previo de 800 que ostentaban los cristales similares de van der Waals.
El equipo utilizó encapsulación de grafeno para evitar la degradación del cristal. Tanto el láser de bombeo como los fotones generados viajan exclusivamente por la fibra óptica, eliminando los problemas de alineación. En su estudio publicado en arXiv el 25 de marzo, los autores catalogaron el avance como “una plataforma práctica para futuros experimentos de interferencia cuántica de dos fotones utilizando directamente fibras ópticas”.
Tornados ópticos en estado fundamental
Por otro lado, físicos de la Universidad de Varsovia, la Universidad Militar de Tecnología y el Institut Pascal del CNRS francés lograron crear “tornados ópticos”. Este fenómeno consiste en luz láser que transporta momento angular orbital.
Para lograrlo, incrustaron defectos topológicos (torones) en una microcavidad de cristal líquido. El estudio de Science Advances demostró que estas estructuras autoorganizadas generan un campo de calibre sintético que invierte el orden natural de los estados de energía.
“Por primera vez, logramos obtener este efecto en el estado fundamental”, señaló el profesor Guillaume Malpuech de la Université Clermont Auvergne. “Esto es significativo porque el estado fundamental es el más estable y en el que la energía se acumula más fácilmente”.
Interferencia a escala de microchip
Un tercer avance provino de la Universidad Heriot-Watt en colaboración con la Universidad Técnica. Los investigadores lograron escalar la interferencia cuántica de dos a cinco puntos cuánticos independientes, todos fabricados en un mismo microchip.
- Corrección de defectos: Utilizaron moduladores espaciales de luz programables para dar forma a la excitación y recolección de fotones individuales.
- Rendimiento: Registraron un parámetro de agrupamiento máximo de 1.52, superando el límite de 0.5 histórico en los sistemas de dos emisores.
- Verificación: Utilizaron mediciones de emisión cooperativa y la interferencia de dos fotones de Hong-Ou-Mandel para probar el sistema.
Publicado en arXiv el 27 de marzo, el proyecto traza “una ruta hacia arquitecturas fotónicas cuánticas programables a gran escala”. Escalar esta tecnología manteniendo la coherencia cuántica es el próximo paso de hardware para las computadoras de la siguiente década.
