En el ámbito militar, los haces de láser deben a menudo funcionar en condiciones atmosféricas desfavorables, como la niebla o temperaturas extremas. Con el fin de mantener el rendimiento de estas tecnologías, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE. UU. (DARPA) financia una investigación prometedora en la Universidad de Washington en St. Louis. Los investigadores están desarrollando un nuevo tipo de láser cuántico, llamado "láser dimérico fotónico cuántico", capaz de superar estos obstáculos.
Jung-Tsung Shen desarrolla un prototipo de láser dimérico fotónico cuántico gracias a una subvención de un millón de dólares por dos años de la Defense Advanced Research Projects Agency del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.
Imagen: Jung-Tsung Shen, utilizando DALL.E y Affinity Designer El profesor Jung-Tsung Shen, del Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Sistemas de la Universidad de Washington en St. Louis, lidera este proyecto. Gracias a una subvención de 1 millón de dólares de la DARPA, su equipo trabaja en un prototipo de este láser innovador. El principio se basa en la utilización del entrelazamiento cuántico para unir dos fotones. Esta técnica permite generar un haz de láser muy concentrado y potente, incluso en condiciones desfavorables.
Los fotones, estas partículas fundamentales de la luz, se desplazan rápidamente y no llevan carga, lo que los hace difíciles de manipular. Sin embargo, el equipo de Jung-Tsung Shen ha descubierto que al unir dos fotones de diferentes colores mediante el entrelazamiento cuántico, se comportan como un solo fotón. Esta unión mejora su energía y eficiencia. Jung-Tsung Shen explica que estos fotones entrelazados se protegen mutuamente contra los efectos perjudiciales de la atmósfera, permitiendo así preservar cierta información esencial para aplicaciones de comunicación e imagen.
El láser dimérico fotónico cuántico funciona así gracias al entrelazamiento cuántico, un fenómeno donde dos partículas permanecen correlacionadas, incluso a distancia. Este enlace especial hace que los pares de fotones sean más fáciles de manipular y más estables, aumentando la energía y la precisión del haz láser. Esto lo convierte en una herramienta potencial para las comunicaciones seguras y la vigilancia en entornos difíciles.
Las aplicaciones militares potenciales de esta tecnología son vastas. Los láseres ya se utilizan para las comunicaciones por satélite, la orientación, la navegación y los sistemas de seguimiento como el Lidar. Las capacidades de los láseres cuánticos para mantener su rendimiento en condiciones extremas podrían revolucionar estos campos. Además, esta tecnología también podría ser útil en los campos de la imagen médica y la investigación fundamental en física.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Universidad de Washington en St. Louis