Un diminuto chip captura el entrelazamiento cuántico ⚡ экспресс
Investigadores han creado por primera vez una fuente de fotones entrelazados en polarización, completamente integrada en un chip y alimentada eléctricamente, sin necesidad de postselección (eliminación de estados sobrantes). Para lograrlo, combinaron de forma híbrida un diminuto láser DFB y un chip de niobato de litio de película delgada con guías de onda con polarización periódica, un divisor de haz y un convertidor de polarización. El dispositivo resultante muestra un ancho de banda récord de 73 nanómetros y emite hasta 45 mil millones de pares por segundo por cada milivatio de bombeo; la fidelidad del entrelazamiento supera el 96%. Esta integración no tiene nada que envidiar a los voluminosos montajes de laboratorio, y permite colocar un componente clave de las comunicaciones cuánticas literalmente en la punta del dedo.
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.