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| Conversión que se produce en un sistema nanométrico de dos fotones en un estado enredado en su momento angular total. Crédito: Shalom Buberman, Shultzo3d |
Un equipo de investigadores del Technion - Instituto de Tecnología de Israel ha anunciado el descubrimiento de una forma inédita de entrelazamiento cuántico en fotones confinados en estructuras nanométricas. Este hallazgo, publicado en la revista Nature, marca un hito en el estudio de las propiedades cuánticas de la luz.
El entrelazamiento cuántico, descrito por primera vez en 1935 por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen (en el famoso artículo EPR), es un fenómeno en el que dos partículas permanecen conectadas de tal manera que el estado de una afecta instantáneamente al de la otra, sin importar la distancia que las separe. Einstein lo calificó como "acción fantasmal a distancia", pero décadas de investigación han demostrado su realidad y utilidad.
Trabajos posteriores, como los del profesor Asher Peres del Technion, sentaron las bases para aplicaciones prácticas como la teleportación cuántica. Este campo ha avanzado tanto que en 2022 los físicos Alain Aspect, Anton Zeilinger y John Clauser recibieron el Premio Nobel por sus contribuciones al estudio del entrelazamiento.
El equipo liderado por el estudiante de doctorado Amit Kam y el Dr. Shai Tsesses ha descubierto que, en sistemas nanométricos (mil veces más pequeños que un cabello humano), los fotones exhiben entrelazamiento en su momento angular total, una propiedad que combina su giro intrínseco (spin) y su movimiento orbital.
En escalas tan pequeñas, estas dos componentes no pueden separarse, dando lugar a un único valor: el momento angular total. Este fenómeno, hasta ahora desconocido, enriquece el espacio de estados cuánticos accesibles para los fotones.