Los físicos logran una resolución temporal récord al observar fotones individuales

Los ingenieros de la Universidad de Columbia utilizaron una lente temporal para observar

fotones. En su artículo publicado en la revista Optica, los investigadores demostraron que utilizando esta tecnología es posible mejorar 70 veces la resolución temporal de un detector de un solo fotón.

Un láser es un rayo enfocado de enormeel número de fotones que oscilan en el espacio con una determinada frecuencia, explican los científicos. Usando una lente de tiempo, los físicos pueden distinguir partículas individuales de luz más rápido que nunca.

La lupa ordinaria puede aumentaralgunos fenómenos espaciales que de otro modo no podrías ver, al igual que con una lente de tiempo puedes distinguir detalles en una escala de tiempo.

Chaitali Joshi, investigador de la Universidad de Columbia y coautor del artículo

Configuración experimental desarrolladacientíficos, consiste en dos rayos láser que se "mezclan" con un fotón de señal para crear otro estallido de luz a una frecuencia diferente. Los físicos usan una lente de tiempo para identificar fotones individuales en un haz con una resolución de picosegundos.

Los físicos creen que los pulsos de un solo fotón en un claroCiertos modos de tiempo son ideales para aplicaciones que requieren sincronización activa en el dominio del tiempo, como la distribución de claves cuánticas y la computación distribuida.

Los investigadores señalan que ellosLa instalación no solo puede observar fotones individuales, sino también controlar sus espectros cambiando la trayectoria del movimiento. Esta tecnología será necesaria para construir redes de comunicación cuántica. Como explican los autores del trabajo, en una red de este tipo, todos los nodos deberían poder “comunicarse” entre sí. Si estos nodos son fotones, para que la comunicación funcione, sus anchos de banda espectrales y temporales deben coincidir.

Los investigadores seguirán trabajando en la instalación,para una resolución aún mayor. Además, los científicos quieren pasar del uso de fibras ópticas a un chip fotónico, que se integrará con una lente temporal.

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