Una "antorcha cuántica" recorrerá Europa, con parada en la UAM, para acercarnos al futuro
La Universidad Autónoma de Madrid (UAM) participa en el proyecto de divulgación científica QuanTour, sobre fotónica cuántica, uno de los mayores avances en tecnología en la actualidad
La luz cuántica se presenta como uno de los motores del futuro internet cuántico, una las nuevas tecnologías revolucionarias en el siglo XXI.
Para darlo a conocer, una “antorcha cuántica” recorrerá varias universidades europeas, entre ellas la UAM, en las que se medirá su emisión cuántica de luz
La Universidad Autónoma de Madrid (UAM) participa en el proyecto de divulgación científica QuanTour, sobre fotónica cuántica. Se trata de una ambiciosa iniciativa europea en torno a uno de los mayores avances en tecnología en la actualidad con diferentes aplicaciones futuras en las nuevas tecnologías. Entre ellas, podría facilitar el Internet cuántico. Carlos Antón Solanas, investigador del Instituto de Física de la Materia Condensada de la UAM (IFIMAC) y colaborador del proyecto QuanTour, ha hablado sobre este proyecto en Onda Cero Madrid Norte (100.1 FM).
Qué es QuanTour
El QuanTour es una actividad de divulgación científica, coordinada por la Sociedad Alemana de Física, con el fin de celebrar en 2025 el Año Internacional de las Tecnologías Cuánticas, y acercar a la sociedad europea los avances en fotónica cuántica. Doce laboratorios repartidos por Europa participan en esta actividad, y uno de ellos es la Universidad Autónoma de Madrid. La muestra viajará en tren de laboratorio en laboratorio, y en cada uno de ellos se hará una medida cuántica que permite observar la emisión de fotones “de uno en uno”.
En qué consiste la ‘antorcha cuántica’ que visitará la UAM
El científico de la UAM explica que la actividad consiste en medir la emisión cuántica de luz por una muestra semiconductora, capaz de generar fotones de uno en uno. La muestra semiconductora está compuesta por un punto cuántico: un agregado nanométrico de decenas de miles de átomos (muy pocos átomos en realidad) capaces de confinar un sólo electrón excitado. Cuando el punto cuántico se excita con un laser, ese electrón pasa a un nivel de energía excitado, y al des-excitarse, emite un único fotón.
Carlos Antón Solanas explica que para corroborar esta emisión de fotones individuales, se mide el efecto de Hanbury-Brown y Twiss. Esta medida consiste en enviar la emisión a un prisma divisor de haces, y medir en dos detectores los fotones que salen por cada camino del divisor de haces: si estos fotones se emiten de uno en uno, al no poder dividirse en más partes (un fotón individual es indivisible), no será posible detectar simultáneamente la llegada fotones en cada detector. Esto demuestra la producción de fotones de uno en uno.
Cual es la participación de la UAM en el proyecto
Madrid será el cuarto destino para medir la fuente, llegando desde Basilea (Suiza) a mediados de Julio. A finales de Agosto, llevaremos la muestra en tren a Paris, precisamente tras los Juegos Olímpicos.
Qué usos tiene la producción de fotones individuales
La producción de fotones individuales tiene aplicaciones revolucionarias, según ha explicado el científico de la UAM en una entrevista sobre la antorcha cuántica. "Se pueden resaltar dos de ellas: una en computación cuántica, donde el entrelazamiento de fotones facilita cálculos extremadamente rápidos y complejos", ha señalado.
A este habría que sumar otra aplicación "para conseguir unas comunicaciones seguras, permitiendo el envío de información que es imposible de interceptar sin ser detectado". Además, los fotones individuales son útiles en mediciones de alta precisión (con aplicaciones en metrología, formación de imagen, biomedicina).
Cuál es el principal desafío tecnológico que presenta este desarrollo
El principal desafío tecnológico es crear de manera reproducible y escalable (a nivel industrial) fuentes de fotones individuales de manera (1) determinista (cada vez que se lo pido a la fuente, me da un fotón individual) y (2) idénticos (todos los fotones tienen que tener exactamente las mismas propiedades).
La física cuántica es muy exigente a la hora de poder aprovechar al máximo su potencial, por ello, ahora mismo, muchos laboratorios dedicados a la nanotecnología y la ciencia de materiales investigan cómo crear estas fuentes eficientes de fotones individuales idénticos a gran escala, es un reto formidable.
