Un punto cuántico del tamaño de unos pocos miles de átomos parpadea como una bombilla defectuosa: a veces brilla intensamente, a veces casi se apaga. Antes se pensaba que en los momentos oscuros emitía no solo fotones individuales, sino también pares extra, lo cual es un defecto para la comunicación cuántica. Nuevas mediciones en puntos individuales mostraron lo contrario: en algunos puntos, en el estado tenue hay menos fotones extra.
Los investigadores siguieron la emisión de un solo punto con detectores ultrasensibles. Compararon la frecuencia con la que el punto emite dos fotones a la vez en los estados brillante y oscuro. Resultó que en el estado oscuro la probabilidad de emisión doble disminuye más que la probabilidad de emisión individual. El parámetro que indica la pureza mejoró de 0.155 a 0.120: menos es mejor.
La causa se encontró en el comportamiento de los excitones, pares ligados de electrón y hueco. En el estado brillante, parte de los excitones forman biexcitones (dos pares a la vez) que emiten dos fotones simultáneamente. En el estado oscuro, los excitones calientes caen en una trampa: un estado de auto-captura donde la energía se disipa lentamente y sin fotones extra. Así, la trampa actúa como un filtro: deja pasar fotones individuales pero bloquea los dobles.
Este mecanismo no requiere enfriamiento a temperaturas ultrabajas ni trucos complejos. La propia red cristalina de la perovskita ayuda a purificar la luz. Si se logra mantener el punto en ese estado oscuro pero limpio, las comunicaciones cuánticas serán más simples y económicas.
Los puntos cuánticos de perovskita se pueden sintetizar en material de laboratorio común a temperatura ambiente, a diferencia de muchos otros materiales para óptica cuántica.
En la serie 'The Expanse', la comunicación cuántica funciona mediante fotones entrelazados: cuanto más limpia es la fuente de fotones individuales, más fiable es el canal.