Un investigador Ikerbasque de la UPV/EHU consigue el mayor acoplamiento entre la luz y la materia

Martes,27 de Julio, 2010

UNIVERSIDAD DEL PAÍS VASCO

El estudio hecho por Enrique Solano se publica en Nature Physics

El hallazgo puede tener importantes repercusiones en el ámbito de las comunicaciones, la información y la computación cuántica

Toda comunicación a distancia se basa en luz que es emitida y absorbida por la materia. Cuando la luz es intensa se puede hablar de ondas de radiación electromagnética, cuando ésta es tenue se ingresa al mundo cuántico y tenemos que hablar de partículas de luz llamadas fotones. Al efectuar una llamada de móvil, por ejemplo, el aparato emisor genera ondas electromagnéticas que al llegar al receptor vuelven a interaccionar con la materia. Este acoplamiento entre la radiación y la materia permite la codificación y decodificación de la información en el emisor y receptor respectivamente, siendo la intensidad del acoplamiento uno de los factores determinantes de la cantidad y calidad de la información transmitida. El equipo del profesor Ikerbasque de la UPV/EHU Enrique Solano ha conseguido, en colaboración teórico-experimental entre grupos de España y Alemania, el mayor acoplamiento entre luz y materia a escala cuántica, es decir, entre fotones y átomos artificiales. Este acoplamiento intenso jamás logrado requiere un modelo teórico y conceptual nuevo y podría tener importantes repercusiones en el mundo de las comunicaciones y los ordenadores cuánticos. El hallazgo se acaba de publicar en la versión online de la revista Nature Physics, en un artículo titulado ‘Circuit quantum electrodynamics in the ultrastrong-coupling regime’  (http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/abs/nphys1730.html) y se incluirá en un próximo número de la edición impresa.

El grupo de Solano es uno de los líderes mundiales en acoplamiento ultrafuerte entre luz y materia en el régimen cuántico de las microondas y los circuitos superconductores, los cuales manifiestan su comportamiento cuántico al ser llevados cerca del cero absoluto de temperatura. El hallazgo puede cambiar la forma en que se entiende e implementa el intercambio de información cuántica, tanto en comunicaciones como en procesamiento rápido de información. Podría tener aplicaciones para el diseño de radares cuánticos de alta precisión, ordenadores cuánticos y la detección de fotones de microondas.

Enrique Solano es doctor en Física por la Universidad Federal de Río de Janeiro. Tras trabajar en el Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica y la Universidad Ludwig-Maximilian de Munich, desarrolla desde 2008 sus investigaciones en el departamento de Química Física de la Facultad de Ciencia y Tecnología gracias al convenio entre la UPV/EHU y la Fundación Ikerbasque. Este es el tercer artículo que en estos dos años ha publicado en revistas de Nature. La base teórica y conceptual de la investigación que se publica ahora ha sido elaborada por Solano, junto con Juan José García Ripoll y David Zueco del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, y el experimento se ha llevado a cabo por sus colaboradores en el Instituto Walther-Meissner en Garching, Alemania.