Mar 28 mayo 2024
21 : 12
Ciencia | Comunidad de Madrid

Una ‘antorcha cuántica’ será evaluada en 12 laboratorios europeos en un viaje por Europa de un año

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MADRID.-Una 'antorcha cuántica' será evaluada en 12 laboratorios europeos en un viaje por Europa de un año

Una antorcha cuántica será evaluada en 12 laboratorios europeos en un viaje por Europa de un año de duración en el marco de una iniciativa europea de divulgación coordinada por la Sociedad Alemana de Física para mostrar cómo se consigue la emisión de fotones individuales con emisores cuánticos.

QuanTour

El proyecto QuanTour cuenta con la colaboración de destacadas instituciones europeas, incluida la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), y tiene lugar en el marco de la celebración del Año Internacional de las Tecnologías Cuánticas (2025).

Desarrollada por el equipo de Tobias Heindel en la Universidad Técnica de Berlín, esta fuente contenida en un maletín consiste en un punto cuántico semiconductor acoplado a una estructura nanofotónica. Durante su recorrido, la «antorcha cuántica» será evaluada en 12 laboratorios europeos, los cuales visitará a lo largo de 12 meses.

En cada laboratorio se caracterizará la naturaleza de la luz cuántica que emite mediante una de las pruebas experimentales más renombradas en fotónica cuántica: el efecto «Hanbury-Brown y Twiss», que permite estudiar las propiedades de los fotones emitidos por la fuente.

La medición se realiza utilizando dos detectores de fotones individuales situados detrás de un cubo separador de haces de luz. El principio es que, si la fuente emite auténticamente un solo fotón a la vez, los detectores nunca registrarán dos fotones simultáneamente. Esto se debe a que cada fotón individual, al no poder dividirse, debe tomar uno de los dos caminos posibles en el cubo separador. Esta configuración confirma la naturaleza de un solo fotón de la emisión.

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El futuro Internet cuántico

La producción de fotones individuales constituye un fenómeno exclusivamente cuántico y es fundamental para el desarrollo del futuro Internet cuántico. En este contexto, el procesamiento y la encriptación de la información se llevan a cabo utilizando estados cuánticos de luz, que obedecen los principios de la mecánica cuántica.

Estos fotones individuales pueden codificar información de manera más eficiente y segura que los métodos clásicos actuales. Sin embargo, el principal desafío tecnológico reside en asegurar que cada fotón emitido sea un qubit (bit cuántico) perfecto, es decir, que los fotones sean generados individualmente y sean idénticos entre sí.

Cada laboratorio tiene la tarea de verificar la naturaleza cuántica de la emisión de la fuente, comprobando que los fotones se emiten de uno en uno. El grupo del profesor Armando Rastelli, el primero en recibir la fuente, también es el primero en realizar esta medida sobre la «antorcha cuántica».

Tras dos semanas en su laboratorio, la fuente será trasladada en tren a Roma para ser examinada por el grupo de Rinaldo Trotta y, posteriormente, a Basilea con el grupo de Richard Warburton.

A partir de la segunda quincena de julio, llegará a la Universidad Autónoma de Madrid. Allí, un equipo de estudiantes de física –Diego Marni Sobrino, Raúl Díez Martínez, Adolfo Menendez Rua, Alejandro Izquierdo Molina y Lucía Lázaro Gutiérrez– bajo la coordinación del investigador Carlos Antón Solanas, llevará a cabo la medición cuántica de «Hanbury-Brown y Twiss». Finalmente, la fuente continuará su recorrido en tren hacia París, al grupo de Pascale Senellart, el siguiente destino en su itinerario.

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