Investigadores han logrado un avance importante en la ampliación de la tecnología cuántica al integrar el detector de luz cuántico más pequeño del mundo en un chip de silicio.

Un momento crítico para desbloquear la era de la información fue cuando los científicos e ingenieros pudieron miniaturizar transistores en microchips baratos en la década de 1960.

Ahora, por primera vez, académicos de la Universidad de Bristol han demostrado la integración de un detector de luz cuántica (más pequeño que un cabello humano) en un chip de silicio, acercándonos un paso más a la era de las tecnologías cuánticas que utilizan la luz. Publican resultados en Science Advances.

Fabricar electrónica y fotónica de alto rendimiento a escala es fundamental para hacer realidad la próxima generación de tecnologías de la información avanzadas. Descubrir cómo crear tecnologías cuánticas en instalaciones comerciales existentes es un esfuerzo internacional en curso que están abordando investigadores universitarios y empresas de todo el mundo.

Podría resultar crucial para la computación cuántica poder fabricar hardware cuántico de alto rendimiento a escala debido a la gran cantidad de componentes previstos para construir incluso una sola máquina.

Para lograr este objetivo, investigadores de la Universidad de Bristol han demostrado un tipo de detector de luz cuántico que se implementa en un chip con un circuito que ocupa 80 micrómetros por 220 micrómetros.

Fundamentalmente, el pequeño tamaño significa que el detector de luz cuántica puede ser rápido, lo cual es clave para desbloquear las comunicaciones cuánticas de alta velocidad y permitir el funcionamiento de alta velocidad de las computadoras cuánticas ópticas.

El uso de técnicas de fabricación establecidas y comercialmente accesibles contribuye a las perspectivas de una pronta incorporación a otras tecnologías como la detección y las comunicaciones.

"Este tipo de detectores se denominan detectores homodinos y aparecen en todas partes en aplicaciones de óptica cuántica", explica el profesor Jonathan Matthews, que dirigió la investigación y es director de los Laboratorios de Tecnología de Ingeniería Cuántica.

"Operan a temperatura ambiente y se pueden utilizar para comunicaciones cuánticas, en sensores increíblemente sensibles, como detectores de ondas gravitacionales de última generación, y existen diseños de computadoras cuánticas que usarían estos detectores".