Núcleo Milenio Óptica Avanzada

La luz juega un rol central en nuestra civilización: desde su uso en el arte, como la pintura y la fotografía, hasta el conocimiento sobre el universo que gracias a ella ganamos. La luz tiene, sin embargo, manifestaciones y propiedades menos obvias pero de gran impacto en nuestra vida cotidiana. Nuestro Núcleo estudia precisamente estas características de la luz. En particular, nos interesan las propiedades cuánticas de la luz, aquellas que se hacen perceptibles cuando tenemos pequeñas cantidades de luz, por ejemplo, un único fotón y su interacción con la materia, o como cuando la luz viaja al interior de chips fotónicos. Diseñamos métodos para almacenar, procesar y transmitir una gran cantidad de información en un único fotón.

Las aplicaciones de nuestros estudios, que integran propiedades cuánticas y sistemas de la óptica no-lineal, son muy variadas. Dado que hemos aprendido a controlar propiedades clave de la luz, en particular su grado de entrelazamiento, realizamos demostraciones experimentales de las predicciones más fundamentales de la mecánica cuántica. Demostramos experimentalmente protocolos de criptografía cuántica, una técnica que permite codificar información en la luz y transmitirla de modo que es imposible que usuarios no autorizados accedan a ella. También usamos sistemas de óptica no-lineal para generar llaves de luz y propagar luz sin pérdidas ni distorsiones. Nos referimos a estas aplicaciones como tecnologías cuánticas.

Los resultados científicos de nuestras investigaciones aparecen en Nature Communications, Scientific Reports y Physical Review Letters.