La óptica lineal basada en mediciones implementa un enorme interferómetro multimodo que consta de divisores de haz (verde) y retardos de fase (azul). El tamaño del interferómetro virtual puede ser de varios cientos o miles de elementos ópticos, a pesar del pequeño tamaño del experimento físico. Crédito:R Alexander et al / APS
No es el tamaño del interferómetro lo que importa; así es como lo usas. Así que afirma un equipo de investigadores de la Universidad RMIT, la Universidad de Sydney y la Universidad de Tecnología de Sydney, que han ideado una forma completamente nueva de implementar interferómetros a gran escala que miniaturizarán drásticamente los circuitos de procesamiento óptico.
El equipo, en un artículo publicado en Cartas de revisión física , ha demostrado que un interferómetro físico a pequeña escala puede hacer el trabajo de uno mucho más grande aprovechando los recientes avances en la información cuántica. La técnica se ha denominado "óptica lineal basada en mediciones".
"Una clara ventaja de nuestro enfoque es que aprovecha los métodos compactos existentes para generar estados de clústeres a gran escala, un recurso para la computación cuántica, "dice el autor principal, el Dr. Nicolas Menicucci.
"Seis divisores de haz y algunas fuentes de luz comprimidas nos dan el potencial de acceder a redes ópticas virtuales de un tamaño inmenso".
Según el primer autor, el Dr. Rafael Alexander, La ingeniería de interferómetros convencionales que comprenden cientos o incluso miles de elementos ópticos es una tarea desalentadora pero importante que es esencial para implementar computadoras cuánticas ópticas completamente funcionales.
"Encontramos un nuevo enfoque para abordar este problema inspirándonos en la teletransportación cuántica, "dice el Dr. Alexander.
"La óptica lineal basada en mediciones evita muchos de los desafíos que enfrenta el enfoque óptico convencional mediante el uso de interferómetros virtuales grandes en lugar de físicos. Al aplicar una secuencia específica de mediciones a un estado de grupo de variables continuas, las propias mediciones programan e implementan el interferómetro, " él dijo.
"Usamos un estado de cúmulo gigantesco compuesto por modos de luz correlacionados en tiempo o frecuencia, que se puede generar usando solo uno o dos osciladores paramétricos ópticos (que implementan compresión óptica) y solo un puñado de divisores de haz ".
Los colaboradores experimentales del equipo ya han demostrado la tecnología, produciendo estados de clúster compuestos por más de 1 millón de modos entrelazados.
"La óptica lineal basada en mediciones tiene el potencial de cambiar nuestra forma de pensar sobre la interferencia de la luz, "dice el Dr. Menicucci.
"Transfiere la escalabilidad demostrada de los estados de clúster de variables continuas a la amplia gama de aplicaciones de óptica lineal".
El documento también detalla una técnica para superar el ruido habitual (distorsión) que enfrenta cualquier enfoque 'virtual' como este al convertir este ruido en una simple pérdida de fotones. que es más fácil de manejar. Esto abre la puerta a nuevos enfoques para combatir el ruido, un gran desafío al que se enfrentan todas las plataformas de computación cuántica a gran escala.