Investigadores han demostrado por primera vez la generación de pares de fotones gemelos espectralmente degenerados utilizando un microresonador de nitruro de silicio ($\mathrm{Si_3N_4}$) en longitudes de onda de telecomunicaciones. Este avance es significativo porque, si bien los chips fotónicos de $\mathrm{Si_3N_4}$ ya se empleaban como fuentes de fotones individuales anunciados, su capacidad para producir fotones gemelos idénticos no se había probado. La técnica se basa en un proceso de mezcla de cuatro ondas inverso (iFWM), donde dos fotones de bombeo con distintas frecuencias se convierten en un par de fotones gemelos idénticos.

El experimento logró una relación de coincidencias a accidentales (CAR) máxima de $5.4\pm0.6$, un indicador clave de la calidad de la fuente de fotones. Además de la generación de fotones gemelos, el mismo microresonador también funcionó como una fuente de fotones individuales anunciados mediante mezcla de cuatro ondas espontánea (SFWM) degenerada por bombeo. En este modo, se obtuvo una pureza espectral de $P=0.67\pm0.05$ y un antibunching anunciado de $g^{(2)}_h(0)=0.0042\pm0.0015$. Estos resultados confirman la versatilidad de la plataforma de $\mathrm{Si_3N_4}$ para diferentes esquemas de generación de luz cuántica.

La demostración de ambos esquemas de generación de fotones en una única plataforma integrada de $\mathrm{Si_3N_4}$ subraya el potencial de este material para el desarrollo de fuentes de luz cuántica escalables y personalizadas. Este avance es crucial para aplicaciones en comunicación cuántica, computación cuántica y metrología cuántica, donde la capacidad de generar fotones con propiedades controladas es fundamental. La integración en chips de nitruro de silicio ofrece una ruta prometedora hacia dispositivos cuánticos compactos y eficientes.