Un equipo internacional con la participación del Prof.Dr. Michael Kues del Cluster of Excellence PhoenixD de la Universidad Leibniz de Hannover ha desarrollado un nuevo método para generar fotones entrelazados cuánticos en un rango espectral de luz que antes era inaccesible. El descubrimiento puede hacer que el cifrado de las comunicaciones basadas en satélites sea mucho más seguro en el futuro.

Un equipo de investigación de 15 miembros del Reino Unido, Alemania y Japón han desarrollado un nuevo método para generar y detectar fotones entrelazados cuánticos a una longitud de onda de 2,1 micrómetros. En la práctica, Los fotones entrelazados se utilizan en métodos de cifrado, como la distribución de claves cuánticas, para asegurar completamente las telecomunicaciones entre dos socios contra intentos de escucha. Los resultados de la investigación se presentan al público por primera vez en la edición actual de Avances de la ciencia .

Se ha considerado técnicamente posible implementar mecanismos de cifrado con fotones entrelazados en el rango del infrarrojo cercano de 700 a 1550 nanómetros. Sin embargo, estas longitudes de onda más cortas tienen desventajas, especialmente en las comunicaciones por satélite. Son perturbados por los gases que absorben la luz en la atmósfera, así como por la radiación de fondo del sol. Con la tecnología existente, El cifrado de extremo a extremo de los datos transmitidos solo se puede garantizar por la noche, pero no en días soleados y nublados.

El equipo internacional dirigido por el Dr. Matteo Clerici de la Universidad de Glasgow informa ahora de un descubrimiento que podría resolver este problema. Los pares de fotones entrelazados en la longitud de onda de 2 micrómetros estarían significativamente menos influenciados por la radiación solar de fondo. según el Prof. Dr. Michael Kues. Además, existen las llamadas ventanas de transmisión en la atmósfera de la Tierra, especialmente para longitudes de onda de dos micrómetros, durante el cual los fotones son menos absorbidos por los gases atmosféricos, permitiendo a su vez una comunicación más eficaz.

Para su experimento, los investigadores utilizaron un cristal no lineal hecho de niobato de litio. Enviaron pulsos de luz ultracortos de un láser al cristal y una interacción no lineal produjo los pares de fotones entrelazados con la nueva longitud de onda de 2,1 micrómetros.

Los resultados de la investigación publicados en la revista Avances de la ciencia describir los detalles del sistema experimental y la verificación de los pares de fotones entrelazados:"El siguiente paso crucial será miniaturizar este sistema convirtiéndolo en dispositivos fotónicos integrados, haciéndolo adecuado para la producción en masa y para el uso en otros escenarios de aplicación, "dice Kues.