El equipo de científicos australianos ha desarrollado con éxito una nueva tecnología para la generación regulable de pares de fotones entrelazados utilizando materiales de met superficie de InGaP (fosfuro de indio y galio). Este resultado fue completado por investigadores del Departamento de Ingeniería de Materiales Electrónicos (EME) y el Centro de Excelencia ARC para Sistemas Ópticos Metafóricos Transformadores (TMOS), y publicado en la revista Science Advances.
El equipo de investigación, ajustando la orientación cristalina de la met superficie InGaP, utilizó sus características ópticas no lineales para lograr el control de entrelazamiento de pares de fotones bajo demanda. El responsable del equipo, el profesor Andrei Sukhorukov, declaró: "Esta es la primera vez que se utiliza la asimetría de la met superficie para lograr la regulación dinámica de pares de fotones entrelazados". Los experimentos muestran que, cambiando la longitud de onda del láser de bombeo, el entrelazamiento de polarización de los pares de fotones puede cambiar de completamente entrelazado a completamente no entrelazado en tiempos de picosegundos.
El núcleo de esta tecnología radica en el diseño especial de estructura de la met superficie. El coautor principal, el doctor Tuomas Haggren, señaló: "Las características de banda prohibida ancha del material InGaP le otorgan excelentes propiedades ópticas en la banda de luz roja". El equipo adoptó la técnica de crecimiento en dirección cristalina [110], combinada con una estructura de matriz de micropilares de 500 nanómetros de altura, mejorando significativamente la eficiencia de generación de pares de fotones. La relación señal-ruido medida en los experimentos es dos órdenes de magnitud superior a la de los dispositivos ópticos semiconductores tradicionales.
Este avance proporciona una fuente de entrelazamiento más flexible para la comunicación y encriptación cuántica. El coautor principal, el doctor Jin Yong Ma, declaró: "La compactibilidad y capacidad de regulación rápida de la met superficie la hacen tener un gran potencial de aplicación en sistemas ópticos cuánticos integrados". Además, esta tecnología puede extenderse a la regulación de entrelazamiento de múltiples grados de libertad, abriendo nuevas vías para la preparación de estados "superentrelazados".
