La luz cuántica no es solo un flujo de partículas, sino un intrincado patrón de espacio y tiempo. Un fotón individual puede estar estirado, comprimido, disperso en diferentes direcciones. Pero ver este patrón completo, con todas sus curvaturas, no se había logrado hasta ahora: los detectores comunes solo capturan piezas sueltas de la imagen, como si miraras una figura tridimensional a través de una rendija en una valla.
Los físicos han ideado una manera de sortear esa rendija. Toman un par de fotones nacidos en un mismo cristal y los hacen pasar por un intrincado esquema óptico. El esquema no solo mide cada fotón por separado, sino que captura de inmediato todo el mapa tridimensional de su vuelo: dónde apareció cada fotón, en qué momento, y cómo el movimiento de uno está relacionado con el del otro. Antes, esa correlación se comprobaba solo a lo largo de un eje, por ejemplo, solo en el tiempo o solo en la dirección. Ahora se ve todo a la vez, como si se pasara de un mapa plano a una maqueta tridimensional.
Este método abre el camino hacia un ajuste más preciso de los dispositivos cuánticos. Si vemos la imagen completa de la luz cuántica, podemos controlarla mejor y, por tanto, construir líneas de comunicación cuántica más fiables y computadoras cuánticas más potentes. Por ahora, el experimento se ha realizado en el laboratorio, pero el principio en sí es universal: no depende de la fuente concreta de fotones.
Ahora los físicos tienen una herramienta para mirar en la esencia misma de la luz cuántica: no una de sus proyecciones, sino el volumen completo. Y esto es solo el comienzo: el siguiente paso es aprender no solo a observar, sino también a controlar ese volumen, ensamblando con fotones circuitos cuánticos precisos.
Para obtener un par de fotones correlacionados, los científicos dirigen un haz láser ordinario hacia un cristal, donde un fotón se divide en dos. Estos dos fotones salen simultáneamente y permanecen correlacionados, incluso si se separan por kilómetros.