Una colaboración internacional de investigadores, dirigida por Philip Walther de la Universidad de Viena, ha logrado un avance significativo en la tecnología cuántica, con la demostración exitosa de la interferencia cuántica entre varios fotones individuales utilizando una novedosa plataforma eficiente en recursos. El trabajo publicado en Science Advances representa un avance notable en la computación cuántica óptica que allana el camino para tecnologías cuánticas más escalables.
La interferencia entre fotones, un fenómeno fundamental en la óptica cuántica, sirve como piedra angular de la computación cuántica óptica. Implica aprovechar las propiedades de la luz, como su dualidad onda-partícula, para inducir patrones de interferencia, lo que permite codificar y procesar información cuántica.
En los experimentos tradicionales con múltiples fotones, se emplea comúnmente la codificación espacial, en la que los fotones se manipulan en diferentes trayectorias espaciales para inducir interferencia. Estos experimentos requieren configuraciones complejas con numerosos componentes, lo que los hace intensivos en recursos y difíciles de escalar.
Por el contrario, el equipo internacional, formado por científicos de la Universidad de Viena, el Politécnico de Milán y la Universidad libre de Bruselas, optó por un enfoque basado en la codificación temporal. Esta técnica manipula el dominio temporal de los fotones en lugar de sus estadísticas espaciales.
Para hacer realidad este enfoque, desarrollaron una arquitectura innovadora en el Laboratorio Christian Doppler de la Universidad de Viena, utilizando un bucle de fibra óptica. Este diseño permite el uso repetido de los mismos componentes ópticos, lo que facilita una interferencia multifotónica eficiente con recursos físicos mínimos.
El primer autor Lorenzo Carosini explica:"En nuestro experimento, observamos interferencia cuántica entre hasta ocho fotones, superando la escala de la mayoría de los experimentos existentes. Gracias a la versatilidad de nuestro enfoque, el patrón de interferencia se puede reconfigurar y el tamaño del experimento Se puede escalar sin cambiar la configuración óptica."
Los resultados demuestran la importante eficiencia de recursos de la arquitectura implementada en comparación con los enfoques tradicionales de codificación espacial, allanando el camino para tecnologías cuánticas más accesibles y escalables.
Más información: Lorenzo Carosini et al, Interferencia cuántica multifotónica programable en un modo espacial único, Avances científicos (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj0993. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj0993
Información de la revista: Avances científicos
Proporcionado por la Universidad de Viena
