Las tecnologías cuánticas suelen usar la luz, no como una simple bombilla, sino como portadora de información. Una forma de hacerlo es codificar los datos en la frecuencia: cada 'color' del fotón puede ser una celda de memoria independiente. El problema es que trabajar con estos estados de color requiere un laboratorio entero: fuente de fotones, filtros, moduladores, detectores. Todo ello es voluminoso e incómodo.

El nuevo trabajo reúne por primera vez todos estos instrumentos en un único chip de silicio de 4 por 7 milímetros. El chip genera por sí mismo pares de fotones vinculados por entrelazamiento cuántico, filtra la luz no deseada, cambia las frecuencias y mide el resultado. Es como si una orquesta, su director y la sala de conciertos cupieran en una caja de cerillas.

Los autores pusieron a prueba el chip: funciona como un conmutador entre colores con una precisión superior al 99,9%, y también es capaz de crear compuertas cuánticas más complejas. En el chip lograron obtener un estado entrelazado de dos fotones y medirlo con exactitud: la llamada tomografía mostró una fidelidad del 95,7%. Esto significa que el chip no solo hace trucos, sino que produce un resultado predecible y repetible.

Este chip es un paso importante hacia dispositivos cuánticos prácticos. Podría convertirse en la base de comunicaciones y computación cuánticas que no requieran mesas llenas de óptica. Quizás pronto los procesadores cuánticos se parezcan a los microchips comunes, y no a un montaje científico.