Para explotar tecnológicamente las propiedades de la física cuántica, Los objetos cuánticos y su interacción deben controlarse con precisión. En muchos casos, esto se hace usando luz. Investigadores de la Universidad de Innsbruck y el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia de Ciencias de Austria han desarrollado un método para abordar individualmente los emisores cuánticos utilizando pulsos de luz personalizados. "No solo es importante controlar y leer individualmente el estado de los emisores, "dice Oriol Romero-Isart, "sino también para hacerlo dejando el sistema lo más tranquilo posible". Junto a Juan José García-Ripoll (becario visitante IQOQI) del Instituto de Física Fundamental de Madrid, El grupo de investigación de Romero-Isart ahora ha investigado cómo se pueden usar pulsos diseñados específicamente para enfocar la luz en un solo emisor cuántico.

Pulso de luz autocomprimible

"Nuestra propuesta se basa en pulsos de luz chirriantes, "explica Silvia Casulleras, primer autor del trabajo de investigación. "La frecuencia de estos pulsos de luz depende del tiempo". Entonces, similar al canto de los pájaros, la frecuencia de la señal cambia con el tiempo. En estructuras con ciertas propiedades electromagnéticas, como guías de ondas, las frecuencias se propagan a diferentes velocidades. "Si configura las condiciones iniciales del pulso de luz correctamente, el pulso se comprime a cierta distancia, ", explica Patrick Maurer del equipo de Innsbruck." Otra parte importante de nuestro trabajo fue mostrar que el pulso permite el control de emisores cuánticos individuales ". Este enfoque se puede utilizar como una especie de control remoto para abordar, por ejemplo, bits cuánticos superconductores individuales en una guía de ondas o átomos cerca de un cristal fotónico.

Amplia gama de aplicaciones

En su trabajo, ahora publicado en Cartas de revisión física , los científicos demuestran que este método funciona no solo con pulsos luminosos o electromagnéticos, pero también con otras ondas como oscilaciones de celosía (fonones) o excitaciones magnéticas (magnones). El grupo de investigación dirigido por el físico experimental de Innsbruck Gerhard Kirchmair, quiere implementar el concepto de qubits superconductores en el laboratorio en estrecha colaboración con el equipo de teóricos.