Entrelazamiento cuántico con mayor duración en estados oscuros
Un equipo de investigadores del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) ha logrado la creación experimental de un entrelazamiento cuántico colectivo basado en estados oscuros (dark states), cuyas propiedades les permiten resistir perturbaciones externas y extender su vida útil hasta 600 veces más comparado con estados brillantes convencionales.
Este avance, publicado en Nature Communications, representa un hito importante en tecnología cuántica, con aplicaciones potenciales en memorias cuánticas, sensores ultrasensibles y almacenamiento de información, áreas clave para el desarrollo de la computación y comunicación cuánticas.
¿Qué son los estados oscuros y por qué son importantes?
El entrelazamiento cuántico múltiple puede manifestarse en dos tipos de estados: brillantes y oscuros. Los estados oscuros se caracterizan por ser casi invisibles a la luz emitida, lo que les permite preservar la coherencia cuántica durante períodos prolongados. Esta protección natural hace que sean ideales como soporte para nuevas tecnologías cuánticas que requieran estabilidad temporal, un desafío que hasta ahora era difícil superar experimentalmente.
Metodología y resultados experimentales
Los científicos dirigidos por el profesor Je-Hyung Kim emplearon nanocavidades con pérdidas ajustadas meticulosamente para equilibrar la interacción entre puntos cuánticos y la disipación de la cavidad. De esta forma, lograron inducir estados oscuros colectivos con un tiempo de entrelazamiento de hasta 36 nanosegundos, frente a los 62 picosegundos registrados en estados brillantes.
Durante las pruebas, se observó agrupación no clásica de fotones que confirmó la formación del estado oscuro. Pese a que estos estados suelen suprimir la emisión de fotones, bajo ciertas condiciones los puntos cuánticos emitieron fotones simultáneamente, destacando su comportamiento único.
Implicaciones para el futuro de la tecnología cuántica
El logro de generar y controlar estados oscuros estables abre nuevas perspectivas en el almacenamiento y transmisión de información cuántica, además de potenciar el desarrollo de sensores de precisión y tecnologías de aprovechamiento energético basadas en principios cuánticos.
Este avance puede complementar otras investigaciones en tecnologías cuánticas, como la gestión y control perfecto de puntos cuánticos y la implementación de memoria cuántica, temas ampliamente discutidos en la comunidad científica.
Para profundizar en tecnologías relacionadas con puntos cuánticos y memoria cuántica, puedes visitar: Quantum Memory en Phys.org.
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