Combinación de fotones y átomos en sistemas cuánticos
Aunque todavía se trate de un logro teórico, los ordenadores cuánticos podrían revolucionar el procesamiento de la información. Mientras que los ordenadores convencionales almacenan y procesan información en forma de bits con uno de los valores 0 o 1, los ordenadores cuánticos podrían aprovechar la capacidad de las partículas subatómicas de contener más de un estado a la vez. Las redes cuánticas podrían vincular centros de computación cuántica a larga distancia y permitir posibilidades como la distribución de claves cuánticas y la teleportación. No obstante, representan un desafío importante para la comunidad de la ciencia de la información cuántica. Para acercar la tecnología un paso más a las redes cuánticas, el proyecto 40CACQED («Entrelazamiento con iones atrapados en una cavidad óptica»), financiado por la Unión Europea, propuso estudiar el acoplamiento de iones atrapados (que son transportadores de información de interés para la computación cuántica) en una cavidad óptica. De este modo se crearía una interfaz cuántica entre fotones y átomos que permitiría la transferencia coherente de información cuántica entre luz y materia. Los investigadores lograron el atrapamiento iónico utilizando esta nueva trampa en condiciones de vacío ultra alto. En paralelo, se construyó una cavidad muy lisa con más del doble de separación fibra-a-fibra utilizada anteriormente en experimentos con átomos neutros. Además, se utilizó un láser de 729 nm para abordar la transición de los qubits y leer la información cuántica almacenada en los iones. Utilizando espectroscopia Raman del sistema ion-cavidad, se desarrollaron nuevas técnicas para optimizar el acoplamiento del ion con la cavidad. La forma de realizar el atrapamiento de iones en una cavidad óptica utilizada en el proyecto 40CACQED ha permitido transferir de forma coherente información cuántica entre luz y materia. Estos descubrimientos tienen consecuencias importantes en las futuras redes de sistemas cuánticos.
