Un equipo de científicos ha desarrollado una configuración óptica para enviar luz cuántica a través de una fibra de localización
Ilustración esquemática del experimento. Imagen: Alexander Demuth et al., Communications Physics
En un experimento realizado por físicos, un especialLa fibra óptica de división de fase conecta el transmisor y el receptor. La primera es una fuente de luz cuántica. Genera pares de fotones correlacionados cuánticamente a través de conversión descendente paramétrica espontánea en un cristal no lineal.
Durante el proceso de generación, un fotón de alta energía se convierte en pares de fotones, cada uno de los cuales tiene una energía más baja. La longitud de onda de tal par es de 810 nm.
Como receptor, los físicos utilizaronuna cámara matricial con un diodo de avalancha de fotón único (SPAD). Tal cámara, a diferencia de las cámaras CMOS convencionales, es tan sensible que puede detectar fotones individuales con niveles de ruido extremadamente bajos, explican los científicos. Además, tiene una resolución temporal muy grande, por lo que el tiempo de "llegada" de los fotones individuales se conoce con gran precisión.
Fibra de división de fase:estructura de fibra (a), esquema de propagación de la luz en fibras ideales (b) y reales (c). En el segundo caso, la luz se dispersa parcialmente, saltando entre modos localizados. Imagen: Alexander Demuth et al., Communications Physics
Durante el experimento, la matriz SPAD descubrió yidentificar pares de fotones que llegan al mismo tiempo (match). Dado que los pares están correlacionados cuánticamente, saber dónde se encuentra uno de los dos fotones indica la ubicación del otro fotón. El equipo probó esta correlación antes y después de enviar luz cuántica y demostró con éxito que la anticorrelación espacial de los fotones persiste.
Los investigadores continúan trabajando enmejora de la tecnología. En particular, planean crear una fibra óptica que minimice los efectos de atenuación, lo que aumentará el rango de transmisión de los datos asociados.
A diferencia de la óptica monomodo convencionalLas fibras que transmiten datos a través de un solo núcleo, fibra de división de fase (PSF) o fibra de localización de Anderson con división de fase consisten en muchos filamentos de vidrio incrustados en una matriz de vidrio con dos índices de refracción diferentes. Dado que hay dos índices de refracción en el material, esto crea un desorden lateral que da como resultado una localización de Anderson transversal (bidimensional) de la luz en el material.
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En la portada: una ilustración de una configuración para transmitir luz cuántica. Imagen: ICFO/ A. Cuevas