Los cuantos de luz (fotones) forman la base de la distribución de claves cuánticas en las redes criptográficas modernas. Sin embargo, antes de que el enorme potencial de la tecnología cuántica se realice por completo, quedan varios desafíos por delante. Ahora se ha encontrado una solución para uno de estos.

En un artículo publicado en la revista Science , los equipos dirigidos por David Novoa, Nicolas Joly y Philip Russell informan de un gran avance en la conversión ascendente de frecuencia de fotones individuales, basados ​​en una fibra de cristal fotónico (PCF) de núcleo hueco llena de gas hidrógeno. En primer lugar, se crea en el gas un holograma espacio-temporal de vibraciones moleculares mediante la dispersión Raman estimulada. Este holograma se utiliza luego para una conversión de frecuencia de fotones individuales altamente eficiente y que preserva la correlación. El sistema opera a una longitud de onda ajustable por presión, lo que lo hace potencialmente interesante para las comunicaciones cuánticas, donde las fuentes eficientes de fotones individuales indistinguibles no están disponibles en longitudes de onda compatibles con las redes de fibra existentes.

El enfoque combina óptica cuántica, óptica no lineal basada en gas, PCF de núcleo hueco y la física de vibraciones moleculares para formar una herramienta eficiente que puede operar en cualquier banda espectral desde el ultravioleta hasta el infrarrojo medio, un rango de trabajo ultra amplio. inaccesibles a las tecnologías existentes. Los hallazgos pueden usarse para desarrollar herramientas basadas en fibra en tecnologías como comunicaciones cuánticas e imágenes mejoradas cuánticamente. + Explora más

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