Recientemente, investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard desarrollaron
Los fotones ópticos son portadores ideales de cuántica.información. Pero para funcionar en una computadora o red cuántica, deben tener el mismo color (o frecuencia) y ancho de banda. Cambiar la frecuencia de un fotón requiere cambiar su energía, lo cual es bastante difícil para los chips fotónicos integrados.
Convertir un fotón de un color a otroEsto generalmente se hace enviando un fotón a un cristal a través del cual brilla un potente láser, un proceso que tiende a ser ineficiente y ruidoso. La modulación de fase, en la que las oscilaciones de una onda de fotón se aceleran o desaceleran para cambiar la frecuencia del fotón, ofrece un método más eficiente, pero el dispositivo necesario para tal proceso, un modulador de fase electroóptico, ha resultado difícil. para integrarse en un chip.
Como parte del nuevo estudio, los científicos crearonDiseño de modulador basado en niobato de litio de película delgada. Ha mejorado significativamente las características del dispositivo. Utilizando un modulador incorporado, los científicos lograron un cambio de frecuencia récord de terahercios de fotones individuales.
Cambiar el color de fotones individuales mediante un modulador de fase incorporado. Crédito: Laboratorio Loncar/Mares de Harvard
Los científicos utilizaron el mismo modulador como “lente del tiempo”, una lupa que desvía la luz en el tiempo en lugar de en el espacio. El objetivo es cambiar la forma espectral del fotón.
“Nuestro dispositivo es mucho más compactoy “más eficientes energéticamente que los tradicionales”, explican los autores del desarrollo. "Se puede integrar con una amplia gama de dispositivos clásicos y cuánticos en un solo chip para realizar un control cuántico de la luz más complejo".
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