Entrelazamiento de fotones mediante filtros ópticos (photon sieves and entanglement filters)

La computación cuántica es el futuro de la computación. Hay dos tipos de algoritmos cuánticos, los basados en el entrelazado (entanglement) y los que no lo usan. Los más populares son los primeros. Lograr que dos partículas se entralacen es difícil y costoso. Una vez que están entrelazadas lo seguirán estando incluso si los separamos a distancias muy alejadas, mientras no observemos alguna de ellas o mientras el “vacío cuántico” no lo haga por nosotros (la decoherencia cuántica). Los computadores cuánticos más sencillos son los ópticos, basados en el entralazado de fotones y las propiedades cuánticas de la polarización. Entrelazar fotones no es fácil. O no lo era. Físicos de Japón y Reino Unido han encontrado una manera de entrelazar fotones (ordinarios) simplemente haciéndolos pasar a través de un nuevo filtro óptico. Nos lo cuenta Adrian Cho, “Photon Sieve Lights a Smooth Path to Entangled Quantum Weirdness,” Science 323: 453, 23 January 2009 , quien nos comenta el artículo técnico de Ryo Okamoto, Jeremy L. O’Brien, Holger F. Hofmann, Tomohisa Nagata, Keiji Sasaki, Shigeki Takeuchi1, “An Entanglement Filter,” Science 323: 483-485, 23 January 2009 .

dibujo20090223entanglementfilterhowitworks

Para generar parejas de fotones entrelazados normalmente se utilizan materiales “no lineales” a través de los cuales se hace pasar un fotón de alta energía que se divide en dos fotones de baja energía pero entrelazados (parametric down-conversion). La óptica no lineal es más costosa y delicada que la lineal. Japoneses de la Universidad de Hokkaido, en Sapporo, Japón, y sus colegas británicos de la Universidad de Bristol, han desarrollado un filtro entrelazador (entanglement filter) que utilizan sólo elementos ópticos lineales y que actúa sobre una pareja de fotones no entrelazadas diagonalmente polarizados cuya polarización se entrelaza al atravesar dicho dispositivo, saliendo del mismo como un par de fotones con su polarización entrelazada de tal forma que es una combinación sólo de los estados con ambos fotones polarizados verticalmente o con ambos polarizados horizontalmente (la figura muestra el funcionamiento). El dispositivo utiliza el fenómeno físico de interferencia cuántica (quantum interference).



2 Comentarios

  1. hago estas dos preguntas que me han dejado inquietado en un curso que realizo actualmente de Mecanica Cuantica a nivel Introductorio.
    ¿Qué sucede si envío un rayo de luz polarizada verticalmente sobre un polarizador orientado horizontalmente?
    y
    ¿cuándo uno puede saber con certeza el resultado de una medición con un polarizador?

  2. Dices que entrelazar 2 fotones es dificil. Pero si mandas un solo fotón hacia un beam spliter, no tienes a la salida 2 fotones entrelazados ?? Bueno 2 funciones de onda entrelazadas, |0 1 > + |1 0 > cada fotón por un camino, no están entrelazados así ?

    Aunque los estados número son difícies de conseguir, no sé si te refieres a eso

Deja un comentario

Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 24 enero, 2009
Categoría(s): ✓ Ciencia • Física • Mecánica Cuántica • Óptica • Physics • Science
Etiqueta(s): ,