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Noticias de SECTOR TIC
13/01/2015

  Controlan la forma de los fotones y abren la vía para una 'Internet cuántica'

Científicos holandeses consiguen que la distribución de energía de las partículas de luz sea simétrica en el tiempo

 

Científicos de Países Bajos han conseguido controlar la forma de los fotones transmitidos en una comunicación de datos, lo que abre la vía para una 'Internet cuántica', que conectará ordenadores cuánticos entre sí por medio de fotones individuales. La forma de los fotones es cómo se distribuye su energía a través del tiempo, y debe ser simétrica para que la comunicación sea exitosa. Por Carlos Gómez Abajo.

De la misma manera que ahora conectamos los ordenadores en redes a través de señales ópticas, también podría ser posible conectar futuros ordenadores cuánticos en una Internet cuántica. Las señales ópticas consistirían entonces en partículas de luz o fotones individuales. 

Un requisito previo para una Internet cuántica que funcione es el control de la forma de estos fotones. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU/e) y la fundación FOM (de Investigación Fundamental sobre la Materia), ambas de Países Bajos, han logrado por primera vez conseguir este control en el plazo corto requerido. Sus hallazgos se han publicado en Nature Communications. 

Los ordenadores cuánticos son las computadoras soñadas del futuro. Utilizan la física extraordinaria de las partículas más pequeñas -la descrita por la mecánica cuántica- para realizar cálculos. Mientras que las computadoras de hoy en día utilizan bits que pueden ser 0 o 1, los ordenadores cuánticos realizan cálculos con los qubits, que pueden ser 0 y 1 al mismo tiempo. Eso crea un grado sin precedentes de potencia de cálculo adicional, que da a los ordenadores cuánticos capacidades mucho mayores que las de las computadoras actuales. 

Las computadoras cuánticas podrían comunicarse en principio entre sí mediante el intercambio de fotones individuales para crear una Internet cuántica. La forma de los fotones, es decir, cómo se distribuye su energía a través del tiempo, es vital para la transmisión exitosa de la información. Esta forma debe ser simétrica en el tiempo, mientras que los fotones que son emitidos por los átomos normalmente tienen una forma asimétrica. Por lo tanto, para que la Internet funcione hace falta control

Imágenes por microscopio electrónico de la cavidad óptica. Fuente: Nature Communications.
Imágenes por microscopio electrónico de la cavidad óptica. Fuente: Nature Communications.
Cavidad óptica 

Los investigadores de la TU/e y de FOM han conseguido el grado requerido de control mediante la incorporación de un punto cuántico -una pieza de material semiconductor que puede transmitir fotones- a un cristal fotónico, creando así una cavidad óptica. A continuación, los investigadores aplicaron un impulso eléctrico muy corto a la cavidad, que influye en cómo interactúa el punto cuántico, y en cómo se emite el fotón. Mediante la variación de la fuerza de este pulso, fueron capaces de controlar la forma de los fotones transmitidos. 

Los investigadores de Eindhoven son los primeros en conseguirlo, gracias a la utilización de pulsos eléctricos más cortos que el nanosegundo, una milmillonésima parte de un segundo. Esto es vital para su uso en la comunicación cuántica, como explica el líder de la investigación Andrea Fiore, de TU / e, en la nota de prensa de la universidad: "La emisión de un fotón sólo dura un nanosegundo, así que si quieres cambiar algo hay que hacerlo dentro de ese tiempo. Es como el tiempo del obturador de una cámara de alta velocidad, que tiene que ser muy corto si se desea capturar en una imagen algo que cambia muy rápido". 

"Mediante el control de la velocidad a la que se envía un fotón", añade, "se puede lograr en principio un intercambio muy eficiente de fotones, lo cual es importante para el futuro de Internet cuántica".

www.tendencias21.net  
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