Innovaciones prometedoras en emisión de fotones cuánticos: estabilidad y eficiencia para tecnologías futuras

MadridInvestigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara están trabajando en mejorar la luz cuántica para las tecnologías del futuro. Se concentran en utilizar defectos en cristales para producir fotones individuales. Su objetivo es mantener estable un estado de entrelazamiento a largas distancias. Para lograrlo, necesitan emitir fotones en el rango de longitudes de onda que emplean los cables de fibra óptica.

Las vibraciones atómicas pueden generar inconvenientes.

• Átomos en movimiento constante
• Energía agotada de emisores de luz
• Eficiencia de emisión luminosa reducida

El equipo de investigación desarrolló modelos para estudiar estas vibraciones. Descubrieron que la emisión de fotones se vuelve menos eficiente al pasar de la luz visible a la luz infrarroja. Recomendaron formas de mejorar esta eficiencia, como elegir el material anfitrión adecuado y hacer ajustes precisos a nivel atómico.

Los fotones son cruciales porque son el medio más eficaz para transmitir información cuántica. Las computadoras cuánticas necesitan una internet cuántica fiable para funcionar adecuadamente, de manera similar a cómo nuestras computadoras dependen de una conexión estable a internet.

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Christopher Van de Walle, profesor en UCSB, afirma que elegir y diseñar los materiales adecuados puede resolver problemas de eficiencia causados por vibraciones. El investigador principal, Mark Turiansky, y su equipo, descubrieron que el uso de una cavidad fotónica es otra buena solución. Este enfoque aprovecha las habilidades de otros miembros de Quantum Foundry, como el profesor de ingeniería informática Galan Moody.

Lograr estas mejoras podría tener efectos significativos. Mejores emisores cuánticos podrían traducirse en:

• Comunicaciones cuánticas más rápidas y seguras
• Mayor precisión en aplicaciones de sensores cuánticos
• Ampliación del alcance de la investigación en computación cuántica

El futuro podría presenciar un mundo donde todo esté interconectado mediante tecnología cuántica. El progreso en la creación de luz cuántica es crucial para estos avances. Investigadores de UCSB están descubriendo nuevas formas de construir redes cuánticas eficientes. Sus modelos y métodos están acercando la idea de un internet cuántico a la realidad.

Su investigación no solo esclarece problemas pasados, sino que también fomenta la creación de nuevas ideas. Esto puede optimizar los emisores, elementos cruciales para el avance de la tecnología cuántica. Tales mejoras podrían hacer que los dispositivos cuánticos se vuelvan comunes en nuestra vida cotidiana.