Áreas de investigación
El equipo de la Universidad de Glasgow investiga la óptica cuántica µm en el infrarrojo de onda corta (SWIR) y la fotónica de terahercios, buscando la comunicación de la óptica cuántica µm en el dominio SWIR para permitir la comunicación cuántica de µm durante el día; el estudio de la interacción mediada por la materia entre los campos de terahercios y la luz cuántica µm .
Además de su interés en la óptica cuántica µm , el Dr. Adetunmise Dada también trabaja en mediciones y metrología cuántica µm , diseñando y desarrollando esquemas de medición para estados cuánticos de µm de luz y su aplicación a nuevas tareas de metrología cuántica µm .
Configuración experimental para la generación y tomografía completa de fotones entrelazados por polarización a 2,1 μm. La configuración consta de espejos (M²), un controlador de energía (EC), lentes (L1 y FC²), el cristal de niobato de litio de µm (PPLN) de polarización periódica (C), un filtro de Ge (F0), un espejo de captación en forma de D (D), filtros de banda de paso de 50 nm (F²), placas de media onda (H²), placas de cuarto de onda (Q²), polarizadores (P²), fibras monomodo (SMF²) yctomonofotónicos de nanocables superconductores (SNSPD²).
El uso de la tecnología PPLN de Covesion
La región espectral de 2 a 2,5 μm es una banda de telecomunicaciones ópticas de interés ya que tiene una µm de ventajas sobre la banda C de telecomunicaciones tradicional (1550 nm), lo que hace que sea crucial investigar y desarrollar fuentes µm cuánticas y capacidades de medición en esta banda de ondas.
El equipo de Glasgow, liderado por el Dr. Matteo Clerici, utilizó inicialmente cristales PPLN en 2019 cuando demostraron la primera generación y caracterización de pares de fotones indistinguibles y entrelazamiento de polarización a 2,1 μm [1]. Los pares de fotones degenerados se producen mediante conversión descendente paramétrica espontánea (SPDC) en un cristal no lineal de segundo orden. Utilizaron un cristal de niobato de litio dopado con magnesio µm (MgO-PPLN) de 1 mm de longitud, polarizado periódicamente y con una longitud de 1 mm,µmµmµmµmµmµmµmµmµmµmµm µmµmµmµm µmµmµmµm µmµmµmµm µmµmµmµmµmµmµmµmµmµmp y la fase del par de fotones generado mediante la coincidencia de cuasi-fase para toda la longitud del cristal y en un ancho de banda amplio. Se probaron diferentes periodos de polarización para determinar la condición óptima, y los experimentos reportados se obtuvieron utilizando un periodo de polarización de 30,8 μm y una temperatura estable de (30 ± 0,1) °C.
En 2021, el Dr. Dada lideró el equipo que generó pares de fotones logrando un entrelazamiento casi máximo mediante conversión descendente paramétrica espontánea (SPDC) en un cristal no lineal de segundo orden con una configuración similar a la de su trabajo anterior [2]. Para esta investigación, utilizaron el cristal PPLN de Covesion con longitudes de 1 y 0,3 mm, cortado para el acoplamiento de fase de tipo 0 y tipo 2, respectivamente. Los cristales se fabricaron con diferentes periodos de polarización y se probaron a diferentes temperaturas para determinar la configuración que maximiza las tasas de conteo de fotones de señal e idler en cada caso.
¿Por qué Covesion?
"Nos dimos cuenta de los productos de Covesion mientras trabajábamos en el Grupo de Luz Extrema y en el Laboratorio de Fotónica Quant µm de la Universidad Heriot-Watt en Edimburgo.
El servicio de atención al cliente de Covesion siempre ha sido excelente. Mantenemos una excelente relación con Corin (el profesor Corin Gawith, CTOde Covesion) y su equipo, y sus conocimientos son invaluables. He tenido la oportunidad de utilizar cristales de Covesion en dos ocasiones durante mi investigación en la Universidad de Glasgow, y el tiempo de entrega de los productos personalizados fue muy rápido, lo que permitió que la investigación continuara sin demoras.
En concreto, en lo que respecta a nuestra área de interés, los cristales PPLN se polarizan periódicamente, y es necesario optimizar el periodo de polarización para garantizar el mejor rendimiento de la fuente y mejorar la eficiencia de la generación. Covesion nos ofreció varias opciones en lugar de un único periodo de polarización. Por ejemplo, en uno de los dispositivos había diferentes grupos de periodos de polarización, lo que nos permitió optimizar el rendimiento y encontrar la configuración que mejor funcionaba.
Dra. Adetunmise Dada, profesora de Óptica, Facultad de Física y Astronomía, Universidad de Glasgow
Referencias
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aay5195
- https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.16.L051005
