Investigadores del Instituto de Computación Cuántica (IQC) de la Universidad de Waterloo informan la primera ocurrencia de dividir directamente un fotón en tres.
La ocurrencia, la primera de su tipo, utilizó el método de conversión descendente paramétrica espontánea (SPDC) en óptica cuántica y creó lo que los investigadores de óptica cuántica llaman un estado de luz no gaussiano.
Un estado de luz no gaussiano se considera un ingrediente crítico para obtener una ventaja cuántica.
“Se entendió que había límites para el tipo de entrelazamiento generado con la versión de dos fotones, pero estos resultados forman la base de un nuevo paradigma emocionante de óptica cuántica de tres fotones“, dijo Chris Wilson, investigador principal de la facultad de IQC miembro y profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática en Waterloo.
“Dado que esta investigación nos lleva más allá de la capacidad conocida de dividir un fotón en dos fotones hijos entrelazados, somos optimistas de que hayamos abierto una nueva área de exploración“.
“La versión de dos fotones ha sido un caballo de batalla para la investigación cuántica durante más de 30 años“, dijo Wilson.
“Creemos que tres fotones superarán los límites y alentarán más investigación teórica y aplicaciones experimentales y, con suerte, el desarrollo de la computación cuántica óptica utilizando unidades superconductoras“.
Wilson usó fotones de microondas para estirar los límites conocidos de SPDC.
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El resultado mostró claramente la fuerte correlación entre tres fotones generados a diferentes frecuencias.
El trabajo en curso tiene como objetivo mostrar que los fotones están entrelazados.
“Los estados y operaciones no gaussianos son un ingrediente crítico para obtener la ventaja cuántica“, dijo Wilson.
“Son muy difíciles de simular y modelar clásicamente, lo que ha resultado en una escasez de trabajo teórico para esta aplicación“.
La supremacía cuántica es la capacidad potencial de los dispositivos de computación cuántica para resolver problemas que los computadores clásicos prácticamente no pueden resolver.
La ventaja cuántica es el potencial para resolver problemas más rápidamente.
Fuente: University of Waterloo
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