Los científicos han introducido una forma de entrelazamiento cuántico conocido como entrelazamiento de trayectoria numérica de fotones en el dominio de la frecuencia. Este avance en física cuántica implica una herramienta innovadora llamada divisor de haz de frecuencia, que tiene la capacidad única de alterar la frecuencia de fotones individuales con una tasa de éxito del 50 %.
Durante años, la comunidad científica ha profundizado en el entrelazamiento de trayectorias numéricas de fotones en el dominio espacial, un actor clave en los ámbitos de la metrología cuántica y la ciencia de la información.
Este concepto involucra fotones dispuestos en un patrón especial, conocido como estados NOON, donde están todos en una ruta u otra, lo que permite aplicaciones como imágenes de súper resolución que superan los límites tradicionales, la mejora de los sensores cuánticos y el desarrollo de tecnologías cuánticas. Algoritmos informáticos diseñados para tareas que requieren una sensibilidad de fase excepcional.
En un nuevo artículo publicado en Light:Science &Applications , un equipo de científicos, dirigido por el profesor Heedeuk Shin del Departamento de Física de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang, Corea, ha desarrollado estados entrelazados en el dominio de la frecuencia, un concepto similar a los estados del NOON en el dominio espacial pero con un giro significativo:en lugar de los fotones que se dividen en dos caminos, se distribuyen entre dos frecuencias.
Este avance ha llevado a la creación exitosa de un estado NOON de dos fotones dentro de una fibra monomodo, lo que demuestra la capacidad de realizar interferencias de dos fotones con el doble de resolución que su contraparte de fotón único, lo que indica una estabilidad notable y potencial para aplicaciones futuras. .
"En nuestra investigación, transformamos el concepto de interferencia que ocurre entre dos caminos espaciales a dos frecuencias diferentes. Este cambio nos permitió canalizar ambos componentes de color a través de una fibra óptica monomodo, creando un interferómetro estable sin precedentes", Dongjin dijo Lee, el primer autor de este artículo.
Este descubrimiento no sólo enriquece nuestra comprensión del mundo cuántico sino que también sienta las bases para una nueva era en el procesamiento de información cuántica en el dominio de la frecuencia. La exploración del entrelazamiento en el dominio de la frecuencia indica avances prometedores en las tecnologías cuánticas, que potencialmente impactarán todo, desde la detección cuántica hasta las redes de comunicación seguras.
Más información: Dongjin Lee et al, Interferencia del estado MEDIODÍA en el dominio de la frecuencia, Luz:ciencia y aplicaciones (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01439-9
Información de la revista: Luz:ciencia y aplicaciones
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