Los científicos han creado la red cuántica más grande de enredos jamás construida en un solo chip, potencialmente desbloqueando nuevas posibilidades para las comunicaciones ultra seguras y la informática de próxima generación. El avance, logrado por investigadores de la Universidad de Pekín y la Academia de Ciencias de China, conecta 60 modos de luz distintos en un baile cuántico coordinado dentro de un dispositivo más pequeño que una uña.
En el mundo cuántico, el enredo permite a las partículas compartir propiedades independientemente de la distancia, un fenómeno Einstein una vez llamado “acción espeluznante a distancia”. Esta investigación crea estas conexiones no entre partículas individuales sino entre modos de luz enteros, generando lo que los científicos llaman “estados de clúster”.
“Nuestro trabajo demuestra los estados de clúster a mayor escala con niveles de exprimción sin precedentes sin precedentes de un chip fotónico, que ofrece una plataforma compacta y escalable para tareas computacionales y comunicativas con ventajas cuánticas”, afirma el equipo de investigación en su documento publicado en su artículo publicado en su artículo publicado en Luz: ciencia y aplicaciones.
En el corazón de este logro se encuentra un microresonador óptico, una pequeña ruta circular que atrapa la luz y permite interacciones entre diferentes frecuencias. A diferencia de los enfoques anteriores que se basaban en métodos probabilísticos con escalabilidad limitada, los investigadores emplearon múltiples láseres sincronizados para crear deterministas una red interconectada de 60 modos enredados dispuestos en patrones lineales y similares a la red.
El sistema alcanzó un nivel de expulsión de hasta 3 decibelios, una medida técnica que indica un enredo de alta calidad. Esto representa el mejor rendimiento jamás demostrado en un chip fotónico, diez veces más grande que las redes cuánticas anteriores en chip.
Lo que hace que este desarrollo sea particularmente significativo es su factor de forma práctica. Los experimentos tradicionales de enredos cuánticos a menudo requieren configuraciones de laboratorio completas con tablas ópticas y una alineación precisa de muchos componentes. Este nuevo enfoque limita todo a un solo chip que podría integrarse en dispositivos futuros.
Los investigadores creen que su trabajo proporciona no solo un avance tecnológico, sino también una plataforma fundamental para explorar la física cuántica. A medida que las tecnologías cuánticas continúan desarrollando, estos sistemas basados en microresonadores podrían convertirse en bloques de construcción para computadoras y redes cuánticas que procesan información de manera imposible con la electrónica convencional.
Con más refinamientos en las técnicas de fabricación y la integración con otros componentes fotónicos, estas “microcombras cuánticas” eventualmente podrían permitir que las redes cuánticas prácticas que ofrecen seguridad sin precedentes, la potencia informática que superan las supercomputadoras actuales y los sensores ultra precisos para aplicaciones científicas y médicas.
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