Los investigadores desarrollan la primera puerta cuántica de su tipo

Un estudio reciente dirigido por investigadores cuánticos en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía demostró ser popular entre la comunidad científica interesada en construir una red cuántica más confiable.

El estudio, dirigido por Hsuan-Hao Lu de Ornl, detalla el desarrollo de una nueva puerta cuántica que opera entre dos grados fotónicos de libertad: polarización y frecuencia. (Los grados fotónicos de libertad describen diferentes propiedades de un fotón que pueden controlarse y usarse para almacenar o transmitir información). Cuando se combina con hiperEnanglemento, este nuevo enfoque podría mejorar la resiliencia de error en comunicación cuánticaAyudando a allanar el camino para futuras redes cuánticas.

Su trabajo fue publicado en el diario Óptico tanto.

«Los fotones, los paquetes más pequeños de energía electromagnética, son portadores viables de información en redes cuánticas», dijo Lu. «Cada fotón tiene múltiples grados de libertad, como el camino, la polarización y la frecuencia, que pueden transportar información cuántica. La conexión cuántica entre fotones, conocida como enredo, permite protocolos como la teletransportación cuántica. Sin embargo, esta conexión es altamente sensible a las condiciones ambientales, lo que puede introducir errores durante la transmisión «.

A través del hiperentanglemento, que es el enredo de múltiples grados de libertad entre dos fotones, Lu y su equipo determinaron que la comunicación podría compartirse de manera más confiable.

«Imagine que tiene un fotón que está polarizado horizontalmente, que corresponde a un valor de bit de comunicación de cero, por ejemplo. A medida que viaja a través de la fibra, su polarización podría cambiar al azar, introduciendo errores en la comunicación», dijo Lu. «Las técnicas que desarrollamos aquí, cuando se combinan con hiperentanglemento, tienen el potencial de suprimir estos errores en una tarea de red».

Los investigadores sobre el proyecto establecieron que este hiperentanglemento podría manipularse a través de una nueva puerta cuántica y utilizarse en una aplicación, lo que es decir, mejorando la capacidad de comunicarse a través de una cantidad cuántica red.

La investigación de Lu complementa la de su colega de Ornl Alex Miloshevsky en su artículo titulado «CMOS FOTONICO FUENTA INTEGRADA DE POLIZACIÓN DE LA POLACIÓN DE BANDA fotones. «El papel de Miloshevsky era también publicado en Óptico tanto.

El siguiente paso para esta investigación es implementar esta nueva tecnología en la red cuántica de ORNL.