Cristales líquidos para mejorar los dispositivos de comunicación cuántica

La luz cuántica es clave para las tecnologías cuánticas futuristas, pero los investigadores la han estado creando de la misma manera durante 60 años; ahora los cristales líquidos ofrecen una manera más fácil de producirla.

Crear luz cuántica se volvió más fácil gracias a cristales líquidos como los que se encuentran en las pantallas de televisión.

La luz con propiedades cuánticas es crucial para muchas tecnologías futuras.

Las partículas entrelazadas dentro de esa luz podrían ayudar a producir redes de comunicaciones cuánticas para respaldar una Internet imposible de piratear o técnicas de imágenes cuánticas para la biomedicina.

Matjaž Humar, del Instituto Jožef Stefan en Eslovenia, dice que a pesar de estas aplicaciones avanzadas, los métodos para producir luz cuántica apenas han cambiado durante seis décadas, hasta ahora.

Él y sus colegas idearon una forma de crearlo con cristales líquidos.

Vitaliy Sultonov, miembro del equipo del Instituto Max Planck en Alemania, dice que tradicionalmente los investigadores golpean cristales especiales con láseres para hacerlos emitir luz cuántica.

Con esta técnica, la estructura de un cristal determina las propiedades de la luz que emite, lo que luego determina cómo se puede utilizar.

La única forma de cambiar estas propiedades es rehacer el experimento con un cristal nuevo, lo cual es costoso, requiere mucho tiempo y es poco práctico.

Para evitar esto, los investigadores utilizaron un cristal líquido, una sustancia hecha de moléculas en forma de varilla que puede chapotear como un líquido y adoptar disposiciones especiales como un cristal más convencional.

Al exponer un cristal líquido a campos eléctricos, pudieron ajustar su estructura y, por tanto, las propiedades de la luz cuántica que emitía cuando se disparaba con láser.

“En este sentido, el cristal líquido es el material perfecto”, afirma Sultonov.

A lo largo de varios experimentos, su equipo descubrió que el cristal líquido era mucho más sintonizable que uno sólido y casi tan eficiente a la hora de producir luz llena de partículas entrelazadas.

“Aunque los fotones producidos tal vez podrían haberse generado utilizando cristales tradicionales, la sintonizabilidad del entrelazamiento no“, dice Miles Padgett de la Universidad de Glasgow en el Reino Unido.

“Estos avances podrían ser transformadores en términos de aplicaciones en imágenes, comunicación y detección [cuánticas]”.

Maria Chekhova, también del Instituto Max Planck, dice que si se usan en dispositivos de comunicación cuántica, los cristales líquidos podrían facilitar la transmisión de información a través de múltiples canales a la vez.

Esto se debe a que el cristal podría sintonizarse para producir luz con estados cuánticos capaces de codificar mucha información en muchas de sus propiedades.

Fuente: New Scientist