Nature Photonics publica la observación de entrelazamiento genuino de tres fotones en la fluorescencia resonante de un átomo de rubidio-87, con una demostración de reparto cuántico de secretos.
Un solo átomo ha generado una señal en la que tres fotones están realmente entrelazados entre sí, no solo emparejados de dos en dos. Es una pieza básica que podría simplificar futuros sistemas cuánticos. Nature Photonics publica la observación de entrelazamiento genuino de tres fotones generado por la fluorescencia resonante de un solo átomo de rubidio-87. El equipo incluso demuestra un protocolo de reparto cuántico de secretos, aunque sigue siendo una prueba de laboratorio. Nature Photonics publica la observación de entrelazamiento genuino de tres fotones en la fluorescencia resonante de un átomo de rubidio-87, con una demostración de reparto cuántico de secretos. En la práctica: El experimento resolvió por primera vez procesos de dispersión de tercer y cuarto orden en la fluorescencia resonante de un único átomo de rubidio-87.
Un equipo de la University of Science and Technology of China ha observado directamente algo que la óptica cuántica llevaba décadas describiendo sobre todo con procesos más simples: **un único emisor puede generar correlaciones cuánticas genuinas entre más de dos fotones**.
El experimento utiliza un único átomo de **rubidio-87** dentro de un sistema de electrodinámica cuántica de cavidad y analiza la luz emitida en un régimen de fluorescencia resonante.
Los investigadores lograron resolver eventos de dispersión de **tercer y cuarto orden**, es decir, procesos en los que intervienen simultáneamente tres y cuatro fotones.
El resultado más importante aparece en el componente de tres fotones. El equipo demuestra que esos fotones presentan **entrelazamiento genuino en energía y tiempo**, verificado mediante una violación de la desigualdad de Svetlichny.
Esa prueba es más exigente que mostrar simples correlaciones. Sirve para descartar que el comportamiento observado pueda explicarse como una combinación de estados en los que solo dos partes estén realmente entrelazadas.
¿Por qué importa? Muchos protocolos de información cuántica necesitan **estados multipartitos**, no solo pares de fotones. Producirlos de una forma sencilla, estable y controlable es uno de los problemas prácticos del sector.
El equipo demuestra además un protocolo de **quantum secret sharing**. En este esquema, un secreto puede dividirse entre varias partes de forma que solo una combinación autorizada de participantes permita reconstruirlo.
Eso no significa que el experimento vaya a sustituir mañana a las redes de fibra actuales. La demostración es de principio y la escalabilidad, eficiencia de generación, pérdidas y control siguen siendo problemas importantes.
El interés del trabajo está en que la fuente física es conceptualmente simple: la interacción entre luz y un solo emisor cuántico de dos niveles, un sistema central en la teoría de la óptica cuántica.
La consecuencia científica es doble: **refina lo que sabemos sobre la fluorescencia resonante y abre una ruta más directa para generar entrelazamiento multipartito**, útil potencialmente para comunicación, metrología y procesado cuántico.
El experimento resolvió por primera vez procesos de dispersión de tercer y cuarto orden en la fluorescencia resonante de un único átomo de rubidio-87.
El componente de tres fotones mostró entrelazamiento genuino energía-tiempo mediante una violación de la desigualdad de Svetlichny.
Los investigadores demostraron una aplicación de prueba: un protocolo de reparto cuántico de secretos usando esa fuente de fotones entrelazados.
La fluorescencia resonante describe la interacción de un emisor cuántico simple con luz casi resonante.
Hasta ahora su descripción experimental se había centrado sobre todo en procesos de uno y dos fotones.
Fuentes: Nature Photonics — estudio originalNature Photonics — quantum information
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