Nanoparticulas de plata en líneas y cristal líquido = un interruptor de fotones individuales

Obtener fotones individuales es un sueño para muchos. Ingenieros han trabajado duro para producirlos y obtener la llave de la siguiente generación de instrumentos de comunicación cuántica.

La meta es lograr disparar a voluntad los fotones, que alcancen un blanco especifico y después disparar a otro blanco. Esta es una tarea bastante complicada.

De este modo, Yuntian Chen del FOM Institute for Atomic and Molecular Physics en Holanda y unos cuantos amigos presentan una solución en base a guiás de onda y trasmisión de nanoparticualas. Ellos afirman que los fotones pueden ser forzados a seguir una dirección por medio de antenas. Por ejemplo una linea línea metálica de partículas con tamaño y espacio determinado.

La idea de Chen es emplear una linea de partículas de plata de 55 nanometros de radio y otras lineas perpendiculares con partículas de 58 nm. Todas inmersas en un cristal líquido, que puede cambiar su índice de refracción.

Cuando se emite un foton, la luz acopla a las partículas de 55nm y la luz sigue la linea trazada por esas partículas. Pero cuando se cambia el índice de refracción (tarea sencilla en los cristales líquidos) la luz se acopla a las partículas de 58nm, de modo que la luz se trasmite en otra dirección.

El resultado es una pistola de fotones que puede cambiar la dirección de su blanco por medio de un interruptor, lo cual será una herramienta muy útil para los ingenieros en cuántica.

Referencia:

Yuntian Chen, Peter Lodahl, & A. Femius Koenderink (2010). Dynamically reconfigurable directionality of plasmon-based single photon
sources Phys. Rev. B 82, 081402 (2010) arXiv: 1007.1618v1

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