Investigadores del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. (NRL) desarrollaron una nueva técnica que podría permitir futuros avances en tecnología cuántica.

La técnica exprime puntos cuánticos, diminutas partículas formadas por miles de átomos, para emitir fotones individuales (partículas individuales de luz) con exactamente el mismo color y con posiciones que pueden estar a menos de una millonésima de metro de distancia.

"Este avance podría acelerar el desarrollo de las tecnologías de la información cuántica y la computación inspirada en el cerebro, "dijo Allan Bracker, químico de NRL y uno de los investigadores del proyecto.

Para que los puntos cuánticos se "comuniquen" (interactúen), tienen que emitir luz en la misma longitud de onda. El tamaño de un punto cuántico determina esta longitud de onda de emisión. Sin embargo, así como no hay dos copos de nieve iguales, no hay dos puntos cuánticos que tengan exactamente el mismo tamaño y forma, al menos cuando se crearon inicialmente.

Esta variabilidad natural hace que sea imposible para los investigadores crear puntos cuánticos que emitan luz precisamente en la misma longitud de onda [color], dijo el físico de NRL Joel Grim, el investigador principal del proyecto.

"En lugar de hacer que los puntos cuánticos sean perfectamente idénticos para empezar, cambiamos su longitud de onda después envolviéndolas con óxido de hafnio cristalizado con láser, "Grim dijo." La envoltura retráctil aprieta los puntos cuánticos, que cambia su longitud de onda de una manera muy controlable ".

Mientras que otros científicos han demostrado "sintonización" de longitudes de onda de puntos cuánticos en el pasado, esta es la primera vez que los investigadores lo logran con precisión tanto en longitud de onda como en posición.

"Esto significa que podemos hacerlo no solo por dos o tres, pero para muchos puntos cuánticos en un circuito integrado, que podría utilizarse para óptica, en lugar de computación eléctrica, "Dijo Bracker.

La amplia experiencia de los investigadores y los activos científicos en NRL le permitió al equipo probar varios enfoques para lograr este avance del punto cuántico en un período de tiempo relativamente corto.

"NRL tiene instalaciones internas para el crecimiento de cristales, fabricación de dispositivos, y mediciones ópticas cuánticas, "Esto significa que podríamos coordinar inmediatamente nuestros esfuerzos para enfocarnos en mejorar rápidamente las propiedades del material", dijo Grim.

Según Grim y Bracker, Este hito en la manipulación de puntos cuánticos podría sentar las bases para futuros avances en varias áreas.

"El nuevo método de NRL para ajustar la longitud de onda de los puntos cuánticos podría permitir nuevas tecnologías que utilicen las extrañas propiedades de la física cuántica para la computación, comunicación y detección, ", Dijo Bracker." También puede conducir a una computación 'neuromórfica' o inspirada en el cerebro basada en una red de diminutos láseres ".

Las aplicaciones en las que el espacio y la eficiencia energética son factores limitantes también pueden beneficiarse de este innovador enfoque, dijeron los investigadores.