Fotones individuales de alta fidelidad

Un intercambio entre la configuración de la fuente de fotones y los requisitos específicos del detector permite la generación de fotones individuales de alta fidelidad.

Muchas tecnologías cuánticas como la criptografía, computación cuántica o las redes cuánticas de bisagra hacen uso de fotones individuales. Los investigadores del CNRS identificaron la medida en que las características del detector de fotones dan forma a la preparación de una fuente de fotones diseñada para generar fotones individuales de forma fiable. El equipo determinó el valor de los parámetros clave de la fuente que son necesarios para generar fotones individuales de alta fidelidad.

El problema con los detectores de fotones es que puede ser ruidosos o tener una habilidad limitada para detectar fotones individuales. Algunos no pueden identificar el número de fotones, tan solo pueden detectar su presencia. Dada la influencia de estos factores, mejorar la fidelidad de la generación de fotones individuales es todo un reto, pero también es crucial para su subsiguiente uso en los protocolos de información cuántica, incluyendo computación y comunicación cuántica.

Los fotones individuales normalmente son generados usando dos haces láser correlacionados a nivel cuántico. Esto significa que la detección de un solo fotón en el primer haz anuncia la generación de un fotón individual en segundo haz. Los investigadores primero revisaron como describir un detector desde el punto de vista matemático. A continuación, simularon qué fotones se obtendrían desde diferentes fuentes iniciales. Esto llevó al equipo a esbozar las condiciones bajo las cuales el detector anunciador puede ofrecer una buena resolución en el número de fotones,como un medio para mejorar la fiabilidad en la obtención de fotones individuales. Los investigadores corroboraron sus descubrimientos usando dos detectores experimentales.

Via Springer