Óptica cuántica con circuitos superconductores.
Una de las geniales “derivaciones” de la investigación en computación cuántica es que los científicos están demostrando fenómenos previamente no realizados en el dominio de la óptica cuántica utilizando circuitos superconductores. Mientras que la óptica cuántica se ha centrado tradicionalmente en la naturaleza cuántica de la radiación de frecuencia óptica y su interacción con los átomos, pueden producirse efectos análogos entre la radiación de frecuencia de microondas y los qubits superconductores (sistemas efectivos de dos niveles a menudo denominados “átomos artificiales” que se realizan con circuitos LC no lineales). De hecho, los circuitos superconductores ofrecen una serie de ventajas para este tipo de investigación, como (1) pérdidas extremadamente bajas debido al hecho de que los materiales son superconductores (2) no linealidades más fuertes que las que normalmente se pueden lograr en sistemas ópticos que se utilizan para procesos como conversión paramétrica hacia abajo y (3) la capacidad de diseñar entornos electromagnéticos “unidimensionales” debido a las mayores longitudes de onda electromagnéticas involucradas. Un gran ejemplo que ilustra estas ventajas es un experimento reciente que muestra cómo la desintegración radiativa de un “átomo artificial” puede modificarse en presencia de luz no clásica. Este experimento realiza una propuesta teórica de 1986 que nunca se realizó con éxito con los átomos convencionales debido a los desafíos asociados con el control de todos los modos radiativos de un átomo en el espacio libre. En contraste, el experimento del circuito superconductor tuvo éxito al extender la vida radiactiva de un átomo con luz no clásica porque se basó en la ingeniería de un entorno electromagnético para el átomo de modo que irradiara solo en los modos de una línea de transmisión unidimensional.
Este ejemplo es solo uno de los muchos experimentos que realizan experimentos de óptica cuántica con circuitos superconductores; Existen numerosas revisiones que discuten el tema para aquellos con mayor interés.
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