Las simulaciones realizadas por físicos de la Universidad de Viena demuestran que un solo fotón puede excitar simultáneamente dos átomos vecinos. Este fenómeno, conocido como "transferencia de energía por resonancia de Förster" (FRET), se ha observado en experimentos con varios fotones, pero esta es la primera vez que se demuestra que ocurre con un solo fotón.

FRET ocurre cuando un átomo excitado transfiere energía a un átomo vecino mediante un proceso no radiativo. La transferencia de energía está mediada por un fotón virtual, que en realidad no se emite ni se absorbe. En el caso de FRET de fotón único, el fotón virtual se intercambia entre los dos átomos simultáneamente, lo que permite que ambos átomos se exciten al mismo tiempo.

Las simulaciones se llevaron a cabo utilizando un modelo de mecánica cuántica de dos átomos que interactúan con un solo fotón. El modelo mostró que la probabilidad de FRET de fotón único es muy pequeña, pero aún es lo suficientemente significativa como para ser detectada en experimentos.

Los investigadores creen que FRET de fotón único podría utilizarse para desarrollar nuevas tecnologías para la computación y la comunicación cuánticas. Por ejemplo, la FRET de fotón único podría utilizarse para crear un entrelazamiento cuántico entre dos átomos, que es un recurso clave para la computación cuántica.

El estudio fue publicado en la revista Physical Review Letters.