El misterio del giro cuántico: un nuevo detector rompe las reglas establecidas ⚡ экспресс
Los estados con momento angular orbital (OAM), generados en la conversión paramétrica descendente espontánea (SPDC), se consideran ideales para estados entrelazados de alta dimensión, importantes para las tecnologías cuánticas. Sin embargo, la sensibilidad limitada de los detectores de OAM de dos fotones dificulta tanto las aplicaciones prácticas como la verificación de cuestiones fundamentales, en particular la conservación del OAM en SPDC. Teóricamente, se espera no conservación en SPDC de tipo II y conservación en tipo I; esto último se ha confirmado experimentalmente en múltiples ocasiones. En este trabajo, se construyó un detector de OAM de dos fotones altamente sensible, con el que se demostró por primera vez la no conservación del OAM en SPDC de tipo I. El efecto se explica por el desplazamiento espacial de los haces y se comprobó mediante un enfoque libre de las aproximaciones estándar de ajuste de fase. Este resultado revisa los conceptos fundamentales y puede impactar los métodos de generación de estados entrelazados de alta dimensión.
La luz no son solo rayos, sino ondas que pueden retorcerse como una pareja bailando. Su giro total es lo que los físicos llaman momento angular orbital, y se creía que obedecía la ley de conservación, derivada de las simetrías de la naturaleza descubiertas por Emmy Noether. Sin embargo, un nuevo detector que utiliza análisis espectral y medición de brillo mostró que en cristales especiales, al nacer pares de fotones, esta ley se viola. La causa es un minúsculo desplazamiento de los haces de luz dentro del cristal (desplazamiento espacial). Como bailarines que se separan sobre un suelo resbaladizo, los fotones pierden el giro común. Lo más sorprendente es que esto ocurre incluso en cristales de tipo I, considerados ideales durante décadas. El hallazgo no solo cambia conceptos fundamentales, sino que promete un avance en las comunicaciones cuánticas: la luz retorcida puede transportar mucha más información que un rayo directo.
🎯 La luz retorcida puede transmitir datos cientos de veces más rápido que un rayo láser común, como una espiral en lugar de una línea recta.