Conversión de dos fotones a un estado entrelazado en su momento angular total dentro de un sistema nanométrico.
Crédito: Shalom Buberman, Shultzo3d
Los fotones, partículas de luz, pueden presentar entrelazamiento cuántico según varias propiedades como su frecuencia o polarización. Sin embargo, en estructuras más pequeñas que su longitud de onda, estas propiedades se fusionan en una sola: el momento angular total. Este descubrimiento abre el camino a nuevas aplicaciones en nanofotónica.
El equipo del Technion, dirigido por Amit Kam y Shai Tsesses, publicó sus resultados en Nature. Lograron entrelazar fotones en sistemas nanométricos, no por sus propiedades habituales, sino por su momento angular total. Este entrelazamiento fue confirmado mediante una serie de mediciones precisas.
Este hallazgo es la primera nueva forma de entrelazamiento cuántico identificada en más de veinte años. Podría permitir diseñar componentes cuánticos más compactos y eficientes, esenciales para las futuras tecnologías de comunicación y computación cuántica.
Los investigadores también mapearon los estados cuánticos de los fotones en estos sistemas nanométricos. Este mapeo es crucial para comprender y aprovechar plenamente el potencial de esta nueva forma de entrelazamiento en aplicaciones tecnológicas.
¿Qué es el entrelazamiento cuántico?
El entrelazamiento cuántico es un fenómeno en el que dos partículas se vinculan tan estrechamente que el estado de una influye instantáneamente en la otra, sin importar la distancia que las separe. Este concepto, inicialmente criticado por Einstein, es hoy un pilar de la física cuántica.
A diferencia de las interacciones clásicas, el entrelazamiento no requiere de una fuerza o campo mediador. Se basa en las leyes probabilísticas de la mecánica cuántica, ofreciendo posibilidades inéditas para la tecnología.
El descubrimiento de nuevas formas de entrelazamiento, como la del momento angular total, amplía aún más el campo de aplicaciones potenciales, especialmente en la miniaturización de dispositivos cuánticos.