Dos fábricas de fotones hablan al unísono ✎ exprés
Dos músicos en habitaciones diferentes tocan la misma nota. El sonido debe ser tan idéntico que el oyente no pueda distinguir quién toca. En el mundo cuántico, el papel de esos músicos lo desempeñan las fuentes de fotones individuales: partículas de luz que deben ser indistinguibles entre sí. Sin esto, no se puede construir ni una computadora cuántica ni una red de comunicación segura.
Los puntos cuánticos son pequeños cristales semiconductores capaces de emitir exactamente un fotón bajo demanda. Colocados en una cavidad óptica (una cavidad de espejos en miniatura que amplifica la luz), funcionan con una eficiencia récord. Pero dos de estos puntos de diferentes dispositivos suelen diferir ligeramente: la longitud de onda de la luz, la tasa de emisión, la fluctuación debida al ruido térmico. Incluso una pequeña diferencia hace que los fotones sean distinguibles, y el efecto cuántico desaparece.
Los autores del nuevo trabajo fabricaron en un mismo sustrato muchas cavidades con puntos cuánticos, logrando un ruido espectral ultrabajo y una pequeña dispersión de longitudes de onda. Luego utilizaron dos mecanismos de ajuste fino para llevar los espectros de dos fuentes distantes a una coincidencia perfecta. Resultado: los fotones de dos fuentes diferentes se volvieron indistinguibles en un 88±1%, que es el límite superior impuesto por la propia imperfección de cada fuente individual.
Este resultado es un hito importante para la escalabilidad de las tecnologías cuánticas fotónicas. Ahora es posible combinar muchas fuentes independientes en una única red cuántica sin perder la identidad de las partículas. Los músicos de diferentes habitaciones finalmente tocan al unísono.
Un punto cuántico es tan pequeño que en la punta de una aguja cabrían millones de estas fuentes, pero cada una emite estrictamente un fotón a la vez, como una máquina expendedora que entrega una bola a la vez.
En la serie "Dark", el entrelazamiento cuántico conecta eventos en diferentes tiempos: fuentes similares de fotones indistinguibles podrían ser la base para una comunicación cuántica real entre nodos distantes.