El estudio fue publicado en la revista Scientific Reports, de la editorial Nature, y explora la manipulación de luz cuántica en circuitos fotónicos, para el desarrollo de nuevas tecnologías cuánticas.
Entre los desarrollos más prometedores de tecnologías cuánticas emergentes están: los computadores cuánticos, que prometen resolver problemas que los computadores actuales no pueden, las medidas de alta precisión (metrología cuántica) y las comunicaciones cuánticas. Para cada una de estas tecnologías, proteger las propiedades cuánticas de la luz es crucial.
Con el fin de resolver este problema, un grupo del Instituto Milenio de Investigación en Óptica (MIRO) del DFI-FCFM de la Universidad de Chile, acaba de publicar un artículo en la revista Scientific Reports, de Nature.
“Proteger la cuanticidad de la luz es esencial para aprovechar plenamente las capacidades que la mecánica cuántica ofrece, especialmente en tecnologías emergentes como los computadores cuánticos y fotónicos”, explica Carla Hermann, investigadora asociada del MIRO y profesora en la Universidad de Chile.
Una arista relacionada a la computación cuántica, son los circuitos fotónicos para computación, donde en vez de electricidad circula luz. “La luz puede ser clásica, lo que se conoce como computación fotónica a secas, o cuántica, lo que sería una computación fotónica cuántica”, agrega Carla Hermann.
Luz cuántica a temperatura ambiente
El grupo investigó un sistema para controlar la luz basado en arreglos fotónicos topológicos, es decir, redes donde se puede localizar y proteger la luz.
“En estos tipos de circuitos ópticos, con una geometría o diseño particular, es posible realizar operaciones ópticas básicas con luz de forma más robusta y estable a ciertos errores de fabricación. Esto es clave para utilizar de forma efectiva luz cuántica y generar computación fotónica cuántica”, dice Gabriel O’Ryan, Magíster en Física de la Universidad de Chile y primer autor de este trabajo.
Por su parte, el investigador posdoctoral Diego Guzmán agrega que: “en este articulo mostramos que podemos transportar luz cuántica y hacerla interactuar en un sistema sin perder la topología misma, lo que permite que la consecuencia de esta interacción y manipulación sea más robusta contra desórdenes. Todo esto se plantea a temperatura ambiente, lo que sin duda es interesante a explorar, en términos económicos, como una posible tecnología emergente y escalable.”
En el artículo “Transporte de luz no-clásica mediada por paredes de dominio en una red fotónica SSH” trabajaron Gabriel O’Ryan, bajo la guía de la profesora Carla Hermann y Luis Foà, de la Universidad de Chile, y la colaboración de Diego Guzmán, postdoc del equipo de la Dra. Hermann, y Joaquín Medina, estudiante de doctorado de la Universidad Autónoma de Barcelona.