Las impresionantes posibilidades futuras de la luz BSV
Gracias al proyecto BRISQ2, financiado con fondos europeos y dedicado a explorar las posibilidades de la BSV en el ámbito cuántico, se han conseguido progresos notables en la comprensión de la mecánica cuántica a escala macroscópica. Este estado cuántico específico de la luz se conoce desde la década de los años sesenta, pero hasta hace poco no suscitó verdaderamente la atención de la comunidad científica. «Hemos demostrado que este estado de la luz se puede aprovechar en varias aplicaciones, como la imaginología, las comunicaciones y la metrología, donde los métodos habituales parecen haber alcanzado su límite», apuntó la coordinadora del proyecto, la Dra. Maria Chekhova, responsable de radiación cuántica en el Instituto Max Planck de Óptica (Alemania). «Gracias a este proyecto pudimos ajustar las propiedades espectrales y espaciales de este estado de la luz y demostrar su naturaleza cuántica. Además desarrollamos un nuevo tipo de generador paramétrico óptico a partir de esta luz». Protocolos nuevos para la BSV En efecto, el proyecto ha dado lugar a la puesta en práctica de varios protocolos referentes a la BSV. «El más destacado versa sobre imaginología microscópica con un grado de precisión que rebasa los límites clásicos, y que incluye un modo de "percibir" de forma sencilla un objeto difuminado sobre un fondo lleno de ruido», apuntó la Dra. Chekhova. Los científicos están interesados en la tecnología de la información cuántica, puesto que ofrece un procesamiento más rápido y una transferencia más segura de información, en virtud de las leyes de la mecánica cuántica. Se trata de una tecnología que ofrece unas posibilidades inmensas en una época en la que se incrementa la demanda de transferencia de datos y los métodos convencionales de transferencia llegan al límite de sus prestaciones. Actualmente, la tecnología de la información cuántica funciona con objetos microscópicos tales como átomos únicos, iones, moléculas y en especial fotones. Esto plantea un inconveniente, y es que los objetos microscópicos no pueden interactuar entre sí y con sistemas de materiales, lo cual limita sus aplicaciones. En cambio, los estados (brillantes) macroscópicos de la luz no presentan este inconveniente, puesto que el brillo —el número de fotones por modalidad de radiación— determina la eficacia de las interacciones luz-luz y luz-materia. Por añadidura, a diferencia de los estados coherentes condensados, la luz en BSV posee correlaciones perfectas en cuanto al número de fotones. «Pretendíamos indagar en las propiedades de esta luz, y en especial sus características cuánticas, por las que la luz BSV podría resultar interesante para transportar información cuántica», explicó la Dra. Chekhova. Para empezar, el equipo del proyecto demostró que la estructura de la luz BSV era idéntica a la de la luz difotónica (muy similar a la BSV). Al ejecutar experimentos con luz difotónica, los investigadores pudieron dar con un modo de filtrar un único modo espacial de BSV sin introducir pérdidas significativas. El equipo investigó a continuación varias características cuánticas, donde destaca el entrelazamiento cuántico. «En distintos estados de la BSV demostramos por medios teóricos que el entrelazamiento se incrementa exponencialmente con el número medio de protones», informó la Dra. Chekhova. Si bien la mayor parte de la comunidad científica admite la validez de la mecánica cuántica, sigue abierto el debate en torno a si los objetos microscópicos son los únicos que se comportan de un modo genuinamente cuántico. El proyecto BRISQ2 ha supuesto una aportación valiosa a ese debate al haber observado los efectos cuánticos de la luz a escala macroscópica. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto BRISQ2.
Palabras clave
BRISQ2, Bright Squeezed Vacuum, BSV, entrelazamiento cuántico, tecnología de la información cuántica, tecnologías futuras y emergentes, TFE
