Un fotón individual es como un ladrillo perfectamente liso con el que se pueden construir tecnologías cuánticas. Pero para construir una casa, se necesitan miles de ladrillos idénticos. Los átomos de rubidio son emisores natos: cada átomo emite fotones de una sola longitud de onda, como un diapasón que siempre da la misma nota. El problema es cómo reunir muchos átomos en un solo lugar y hacer que trabajen de manera coordinada.

Los científicos utilizaron pinzas ópticas, rayos láser que mantienen los átomos en puntos específicos, como dedos que sostienen guisantes. Cincuenta átomos de rubidio se colocaron en fila con un paso de 5 micrómetros (10 veces más delgado que un cabello humano). Luego, a cada átomo se le conectó su propia guía de onda, una hebra de vidrio finísima por la que el fotón viaja hasta el detector. Pero no se pueden conectar directamente los átomos y las fibras: la distancia entre átomos es demasiado pequeña, y los conectores estándar para fibras requieren un paso de 127 micrómetros. La solución fue un chip de vidrio con un abanico de guías de onda, canales que se ensanchan gradualmente, como la campana de una trompeta, convirtiendo el paso estrecho en uno ancho.

Las pruebas mostraron que los fotones son realmente individuales, no en ráfagas. Los canales adyacentes casi no interfieren entre sí: solo el 0.4% de la luz llega a un detector que no le corresponde. Si un átomo se pierde, se puede reemplazar desde el depósito, átomos de repuesto que flotan cerca. En un segundo se pueden restaurar 118 átomos, por lo que la matriz permanece llena al 93%. Y ya se ha fabricado un chip con 784 canales, como un boceto de un futuro rascacielos con casi 800 ventanas en lugar de 50.

Esta plataforma es el primer paso hacia una fábrica de fotones individuales. Algún día, miles de estas fuentes se conectarán en un internet cuántico, donde la información se transmite no mediante impulsos eléctricos, sino mediante partículas de luz individuales.