Un diminuto chip captura el entrelazamiento cuántico ⚡ экспресс
Se ha demostrado una fuente de fotones entrelazados en polarización completamente integrada en un chip, con bombeo eléctrico y sin postselección. El dispositivo se construye mediante la integración híbrida de un láser DFB de bombeo y un chip de niobato de litio de película delgada que contiene guías de onda con polarización periódica, un divisor de haz y un combinador con rotación de polarización. Al aplicar corriente, el chip genera pares entrelazados con un ancho de banda de 73 nm y una tasa récord de 4,5·10¹⁰ pares/s/mW. La fidelidad del estado de Bell supera el 96 % en todos los modos correlacionados en frecuencia. Esta fuente compacta es adecuada para la distribución cuántica de claves de alta velocidad con multiplexación por longitud de onda, comunicación cuántica por satélite y metrología cuántica basada en entrelazamiento.
Dos monedas lanzadas al mismo tiempo siempre caen una cara y una cruz. Pero en las partículas cuánticas la conexión es más fuerte: los fotones entrelazados permanecen como un todo único, incluso separados por enormes distancias. Medir una partícula determina instantáneamente el estado de la otra — Albert Einstein lo llamó «espeluznante acción a distancia». Antes, generar tales pares requería laboratorios voluminosos. Ahora los científicos han colocado todo el proceso en un diminuto cristal de niobato de litio, cuyas propiedades ópticas cambian con el voltaje eléctrico.
La verificación mediante medición de luz y descomposición en colores mostró que la calidad del entrelazamiento alcanza el 96%, un resultado excelente para una fuente tan compacta. Con este chip es factible transmitir códigos secretos por fibras de vidrio, montar transmisores cuánticos en satélites y crear sensores de sensibilidad nunca vista. En un segundo, el chip produce más pares entrelazados que estrellas hay en la Vía Láctea, y consume menos energía que una lamparita de noche.
🎯 Si se averigua la dirección de oscilación de uno de los fotones del par, el otro adoptará instantáneamente la dirección opuesta, sin que se envíe ninguna señal.
🎬 Los autores de ciencia ficción soñaban con comunicación instantánea a través del cosmos. El entrelazamiento cuántico parece la clave, pero persiste una regla estricta: es imposible transmitir información significativa más rápido que la luz.