Un ion entre dos espejos esféricos sirve como sensor cuántico para partículas de luz. sciencedaily.com

Un fotodetector convierte la luz en una señal eléctrica, causando que la luz se pierda, pero ahora los investigadores han construido un sensor cuántico que puede medir partículas de luz de forma no destructiva y puede usarse también para investigar más a fondo las propiedades cuánticas de la luz.

La física Tracy Northup está investigando actualmente el desarrollo de Internet cuántica en la Universidad de Innsbruck. La ciudadana estadounidense construye interfaces con las que se puede transferir información cuántica de la materia a la luz y viceversa. A través de estas interfaces, se anticipa que las computadoras cuánticas de todo el mundo podrán comunicarse entre sí a través de líneas de fibra óptica en el futuro.

En su investigación, Northup y su equipo en el Departamento de Física Experimental ahora han demostrado un método con el cual la luz visible se puede medir de forma no destructiva. El desarrollo sigue el trabajo de Serge Haroche, quien caracterizó las propiedades cuánticas de los campos de microondas con la ayuda de átomos neutros en la década de 1990 y recibió el Premio Nobel de Física en 2012.

Física Tracy Northup, Universidad de Innsbruck. golem.de

En el trabajo dirigido por el postdoctorado Moonjoo Lee y el estudiante de doctorado Konstantin Friebe, los investigadores colocan un átomo de calcio ionizado entre dos espejos huecos a través del cual se guía la luz visible del láser«El ion solo tiene una influencia débil en la luz», explica Tracy Northup. «Las mediciones cuánticas del ion nos permiten hacer predicciones estadísticas sobre el número de partículas de luz en la cámara». Los físicos fueron apoyados en su interpretación de los resultados de medición por el grupo de investigación dirigido por Helmut Ritsch, un óptico cuántico de Innsbruck del Departamento de Física Teórica. «Se puede hablar en este contexto de un sensor cuántico para partículas de luz», resume Northup, quien ha ocupado una cátedra Ingeborg Hochmair en la Universidad de Innsbruck desde 2017.

En el trabajo actual en Physical Review Letters, los investigadores se han limitado a los estados clásicos. En el futuro, este método también podría usarse para medir los estados cuánticos de la luz. El trabajo fue apoyado financieramente por el Fondo de Ciencia de Austria FWF y la Unión Europea, entre otros.


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