Científicos aragoneses han participado en un proyecto de investigación internacional, que ha logrado el mayor acoplamiento entre la luz y la materia logrado hasta la fecha en un laboratorio, a partir del diseño de un circuito cuántico. Este logro, publicado en Nature Physics, supone un paso más en la computación cuántica y permitirá diseñar en el futuro circuitos más rápidos y potentes.

Para comunicarnos en la distancia precisamos de una luz que es emitida y es absorbida por la materia. Este acoplamiento entre radiación y materia, permite codificar y decodificar la información simultáneamente entre emisor y receptor. Así, al comunicarnos con el teléfono móvil se generan ondas electromagnéticas que al llegar al destino vuelven a interaccionar con la materia. Este proyecto de investigación puntero ha logrado el mayor acoplamiento entre luz y materia, consiguiendo revolucionar la actual forma como se entiende este intercambio de información cuántica.

En el laboratorio, cerca del cero absoluto la transmisión de la luz se produce en pequeños paquetes llamados fotones. En este experimento internacional, se ha logrado el acoplamiento más intenso conseguido entre fotones y materia (átomos artificiales), a través del diseño y puesta en funcionamiento de un circuito cuántico.

“Estamos ante el primer experimento que demuestra este acoplo ultra fuerte entre luz y materia. No se había hecho ningún experimento en laboratorio hasta ahora, porque era complicado. El resultado obtenido en un circuito cuántico, diseñado para este fin, ha logrado un acoplo más fuerte de lo que esperábamos. Hemos tenido que buscar un nuevo modelo, para entender los resultados obtenidos en este circuito cuántico. Se precisan cálculos distintos, para comprender cómo la información se traspasa entre la luz y la materia”, apuntó David Zueco, investigador perteneciente al Grupo de Física Estadística y No Lineal, reconocido por el Gobierno de Aragón.

Es el primer experimento que demuestra un acoplo ultra fuerte entre luz y materia

David Zueco es uno de los investigadores que han participado en este estudio internacional, junto a otros grupos de investigación nacionales como Enrique Solano en la Universidad del País Vasco-EHU y Juanjo García-Ripoll en el CSIC de Madrid y de Alemania. Concretamente, Zueco, junto con Solano y García-Ripoll, se ha ocupado de configurar la base teórica y conceptual de esta investigación, que ha permitido efectuar el experimento en el Instituto Walther –Meissner en Garching (Alemania).

“La rapidez de la transferencia de información es proporcional al acoplo entre la luz y la materia. A mayor acoplo, más rápida es la transferencia de la información. Con este experimento, se ha logrado el acoplo más fuerte entre luz y materia cuántica, realizado en un laboratorio. Se abren nuevas posibilidades todavía sin explorar, que darán lugar a aplicaciones múltiples en el mundo de la computación cuántica”, explica David Zueco, investigador del Grupo de Física Estadística y no lineal, reconocido como consolidado por el Departamento de Ciencia, Tecnología y Universidad del Gobierno de Aragón, perteneciente al Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA), centro mixto perteneciente a la Universidad de Zaragoza y al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Rosa Castro