Un equipo de investigadores de la Universidad de Washington ha logrado un avance significativo en el campo de la ciencia cuántica y las tecnologías asociadas. Han detectado la vibración mecánica, también conocida como la «respiración» entre dos capas de átomos, mediante la observación de la luz emitida por estos átomos cuando son estimulados por un láser. Este descubrimiento, conocido como «optomecánica», explora la interacción intrínseca entre la luz y el movimiento mecánico a escala atómica.
Un nuevo paso hacia la computación cuántica
Este hallazgo podría conducir a un nuevo método para la computación cuántica. Los investigadores ya han desarrollado un dispositivo que podría ser utilizado como un nuevo bloque de construcción para las tecnologías cuánticas. El profesor Mo Li, autor principal del estudio y profesor de ingeniería eléctrica y informática, así como de física en la Universidad de Washington, explica que este nuevo enfoque proporciona un efecto cuántico novedoso que puede utilizarse para controlar fotones individuales que circulan a través de circuitos ópticos integrados, con aplicaciones en múltiples áreas.
La importancia de los fotones en la transmisión de información cuántica
La transmisión confiable de información cuántica es fundamental para el desarrollo de una red cuántica. Los fotones se presentan como una opción natural para transportar esta información debido a su capacidad para viajar largas distancias a alta velocidad, con bajas pérdidas de energía o información. Los investigadores decidieron probar si podían aprovechar los fonones, que son las vibraciones de los átomos, para la tecnología cuántica utilizando voltaje eléctrico. Descubrieron que podían variar la energía de interacción de los fonones asociados de formas medibles y controlables, todo dentro de un único sistema integrado.
Avanzando hacia la construcción de circuitos cuánticos sólidos
El siguiente paso para el equipo de investigadores fue lograr controlar múltiples emisores y sus estados de fonones asociados, lo cual representa un avance hacia la construcción de una base sólida para la creación de circuitos cuánticos. Su objetivo principal es crear un sistema integrado con emisores cuánticos que puedan utilizar fotones individuales que circulan a través de circuitos ópticos y los fonones recientemente descubiertos para realizar computación y detección cuántica. Este avance sin duda contribuirá a esos esfuerzos y ayudará al desarrollo continuo de la computación cuántica, la cual se espera que tenga numerosas aplicaciones en el futuro.
El descubrimiento de la vibración entre átomos y la interacción entre luz y movimiento mecánico a nivel atómico representa un paso clave en la búsqueda de nuevos métodos para la computación cuántica. Los investigadores de la Universidad de Washington han demostrado la capacidad de controlar y medir las vibraciones de átomos en un sistema integrado, abriendo nuevas posibilidades para la transmisión de información cuántica. Este avance nos acerca un paso más a la construcción de circuitos cuánticos sólidos y a la realización de la computación cuántica a gran escala.
Fuente: Nature Nanotechnology