Los hologramas cuánticos pueden enviar mensajes que desaparecen

AXCESS · Septiembre 04, 2024, 12:51:21 AM

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Un acto de desaparición cuántica podría permitir la incorporación de mensajes seguros en hologramas y el borrado selectivo de partes de ellos incluso después de haberlos enviado.

Las señales de luz cuántica son portadoras de información intrínsecamente seguras, ya que la interceptación de sus mensajes destruye los frágiles estados cuánticos que las codifican. Para aprovechar esto sin tener que utilizar dispositivos voluminosos, Jensen Li, de la Universidad de Exeter (Reino Unido), y sus colegas utilizaron una metasuperficie, un material 2D diseñado para tener propiedades especiales, para crear hologramas cuánticos.

Los hologramas codifican información compleja que se puede recuperar cuando se iluminan; por ejemplo, una tarjeta de papel holográfica en 2D revela imágenes en 3D cuando la luz incide sobre ella en el ángulo correcto. Para crear un holograma cuántico, los investigadores codificaron la información en un estado cuántico de una partícula de luz, o fotón.

Primero, utilizaron un láser para hacer que un cristal especial emitiera dos fotones que estaban inextricablemente vinculados a través del entrelazamiento cuántico. Los fotones viajaban por caminos separados, y solo uno de ellos se encontraba en la metasuperficie en el camino. Miles de componentes diminutos en la metasuperficie, como crestas de tamaño nanométrico, cambiaban el estado cuántico del fotón de una manera preprogramada, codificando una imagen holográfica en él.

El fotón compañero se encontraba con un filtro polarizado, que controlaba qué partes del holograma se revelaban y cuáles desaparecían. El estado del primer fotón era una superposición de hologramas, por lo que contenía simultáneamente muchas variaciones posibles del mensaje. Como los fotones estaban entrelazados, la polarización del segundo afectó la imagen que el otro creó al impactar contra una cámara. Por ejemplo, el holograma de prueba contenía las letras H, D, V y A, pero agregar un filtro para luz polarizada horizontalmente borró la letra H de la imagen final.

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Li dice que la metasuperficie podría usarse para codificar información más complicada en los fotones, por ejemplo, como parte de un protocolo de criptografía cuántica. Presentó el trabajo en la conferencia SPIE Optics + Photonics en San Diego, California, el 21 de agosto.

"El sueño de todos es ver toda esta tecnología cuántica que se extiende sobre muchos metros cuadrados en una mesa y es lo suficientemente compacta como para caber en un teléfono inteligente. Las metasuperficies parecen ser una buena manera de lograrlo", dice Andrew Forbes de la Universidad de Witwatersrand en Sudáfrica. Los hologramas cuánticos como los del nuevo experimento también podrían usarse para obtener imágenes de estructuras biológicas diminutas en medicina, que es un campo en rápida expansión, dice.

Fuente:
NewScientist
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