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FP7

QOCO Resultado resumido

Project ID: 331158
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Francia

El entrelazamiento cuántico aumenta la información transportada por fotones

Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha demostrado una forma escalable y bajo demanda de aprovechar fotones conectados entre sí independientemente de los lejos que estén entre sí, fenómeno que se conoce como entrelazamiento cuántico.
El entrelazamiento cuántico aumenta la información transportada por fotones
El uso de las propiedades cuánticas de los fotones, como la energía y el espín, para hacer realidad redes cuánticas ópticas es especialmente atractivo porque los fotones son inmunes a las perturbaciones de su entorno. Además, se pueden manipular de forma directa y se pueden detectar con alta eficiencia.

Además, aunque es difícil lograr interacciones fuertes en el nivel de fotones aislados, es posible iniciarlas entre varias fuentes de fotones. Los científicos que trabajaron en el proyecto QOCO (Quantum optical control), financiado por la Unión Europea, crearon redes cuánticas ópticas con un oscilador paramétrico óptico impulsado por trenes de pulsos de femtosegundos.

Los trenes de pulsos de femtosegundos se generaron mediante un oscilador de titanio-zafiro con modo bloqueado que proporciona trenes de pulsos de 140 femtosegundos a 76 MHz. El segundo armónico (~ 280 femtosegundos) servía para bombear el oscilador paramétrico óptico de forma síncrona.

En particular, los trenes de pulsos de femtosegundos contenían hasta diez mil modos de frecuencias individuales. La inyección simultánea de todos estos modos generó una red intrincada de correlaciones de frecuencias. Los científicos aprovecharon un oscilador paramétrico óptico para acceder a estos estados.

El oscilador paramétrico óptico se seleccionó para que tuviese una gama espectral libre (o, dicho de otro modo, finura) ajustada a la velocidad de repetición de los trenes de pulsos. Con el fin de caracterizar en detalle el entrelazamiento espectral en este peine de frecuencias, los científicos utilizaron la formación de pulsos ultrarrápidos.

Se determinó que cada combinación de bandas espectrales posible estaba entrelazada. Este entrelazamiento multicolor importa el concepto clásico de multiplexación por división de longitudes de onda al dominio cuántico, lo cual aumenta la capacidad de los canales cuánticos.

La ausencia de cualquier forma separable parcialmente implicó que el oscilador paramétrico óptico es una fuente práctica y compacta de estados cuánticos entrelazados masivamente. La red de canales cuánticos presente en la amplia estructura de peine de frecuencia debería tener numerosas aplicaciones en metrología cuántica y computación cuántica.

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Palabras clave

Entrelazamiento cuántico, fotones, redes cuánticas ópticas, trenes de pulsos de femtosegundos, metrología cuántica
Número de registro: 180996 / Última actualización el: 2016-04-12
Dominio: TI, Telecomunicaciones