La Universidad de Princeton ha construido un láser del tamaño de un grano de arroz impulsado por electrones que pasan a través de átomos artificiales conocidos como puntos cuánticos. Este pequeño láser de microondas, o «máser», es una demostración de las interacciones fundamentales entre la luz y los electrones en movimiento. Representa un avance importante para fabricar ordenadores cuánticos a partir de materiales semiconductores.
Los investigadores construyeron el dispositivo –que utiliza alrededor de una mil millonésima parte de la corriente eléctrica necesaria para alimentar un secador de pelo– mientras trabajaban en cómo utilizar los puntos cuánticos, que son trozos de material semiconductor que actúan como átomos individuales, como componentes para ordenadores cuánticos.
«Básicamente es tan pequeño que una persona puede ir con estos dispositivos de un solo electrón», ha explicado uno de los autores del trabajo, publicado en ‘Science’, Jason Petta.
El dispositivo supone un gran paso adelante en los esfuerzos por construir sistemas de cálculo cuántico a partir de materiales semiconductores, según el coautor y colaborador Jacob Taylor. «Considero que este es un resultado muy importante para nuestro objetivo a largo plazo, que es el entrelazamiento entre bits cuánticos y dispositivos basados en semiconductores», ha añadido.
El objetivo inicial del proyecto no era construir un máser, sino explorar cómo utilizar los puntos cuánticos dobles, que son dos puntos cuánticos unidos, como bits cuánticos, o qubits, las unidades básicas de información en los ordenadores cuánticos.
«El objetivo era conseguir los puntos cuánticos dobles para comunicarse unos con otros», ha indicado otro de los científicos de este proyecto, Yinyu Liu.
Debido a que los puntos cuánticos pueden comunicarse a través del entrelazamiento de partículas de luz, o fotones, los investigadores diseñaron puntos que emiten fotones cuando los electrones saltan desde un nivel de energía más alto a otro más bajo para cruzar el doble punto.