Nuevo Detector de Doble Chip Logra Medición Ultra-rápida de Luz Cuántica

Investigadores de los Laboratorios de Tecnología de Ingeniería Cuántica (QET Labs) de la Universidad de Bristol y Université Côte d'Azur han creado un nuevo detector de luz miniaturizado para medir características cuánticas de luz con más detalle que nunca. El dispositivo, hecho de dos chips de silicio trabajando juntos, se usó para medir las propiedades únicas de la luz cuántica "exprimida" a velocidades récord.

Aprovechar propiedades únicas de la física cuántica promete rutas novedosas para superar el estado del arte actual en computación, comunicación y medición. La fotónica de silicio —donde la luz se usa como portadora de información en micro-chips de silicio— es una vía emocionante hacia estas tecnologías de próxima generación.

"La luz exprimida es un efecto cuántico que es muy útil. Puede usarse en comunicaciones cuánticas y computadoras cuánticas y ya ha sido usada por los observatorios de ondas gravitacionales LIGO y Virgo para mejorar su sensibilidad, ayudando a detectar eventos astronómicos exóticos como fusiones de agujeros negros. Así que, mejorar las formas en que podemos medirla puede tener un gran impacto", dijo el investigador Joel Tasker.

Medir luz exprimida requiere detectores diseñados para ruido electrónico ultra-bajo, para detectar las débiles características cuánticas de la luz. Pero tales detectores han estado limitados hasta ahora en la velocidad de señales que pueden medir —aproximadamente mil millones de ciclos por segundo.

"Esto tiene un impacto directo en la velocidad de procesamiento de tecnologías de información emergentes como computadoras ópticas y comunicaciones con niveles muy bajos de luz. Cuanto mayor el ancho de banda de tu detector, más rápido puedes realizar cálculos y transmitir información", dijo el co-autor principal Jonathan Frazer.

El detector integrado ha sido cronometrado hasta ahora en un orden de magnitud más rápido que el estado del arte previo, y el equipo está trabajando en refinar la tecnología para ir aún más rápido. La huella del detector es menos de un milímetro cuadrado —este tamaño pequeño permite el rendimiento de alta velocidad del detector. El detector está construido con microelectrónica de silicio y un chip de fotónica de silicio.