Investigadores han logrado generar estados cuánticos de luz estrujados (squeezed states) de modo único y de dos modos mediante mezcla de cuatro ondas degeneradas en una guía de ondas plasmónica. Este avance representa un hito significativo en la integración de la plasmónica con la óptica cuántica, abriendo nuevas vías para el desarrollo de dispositivos fotónicos cuánticos compactos y eficientes. La capacidad de manipular la luz a escala nanométrica utilizando plasmones ofrece ventajas sustanciales en términos de miniaturización y control sobre las interacciones luz-materia, fundamentales para la computación y la comunicación cuánticas.

El estrujamiento cuántico de la luz es una técnica que reduce el ruido cuántico en una de las dos variables canónicas de un campo electromagnético (por ejemplo, la amplitud o la fase) a expensas de aumentar el ruido en la otra, permitiendo mediciones de precisión más allá del límite cuántico estándar. Hasta ahora, la generación eficiente de estos estados estrujados se había logrado principalmente en configuraciones ópticas de espacio libre o en guías de ondas dieléctricas de mayor tamaño. La novedad de este trabajo radica en la utilización de una guía de ondas plasmónica, que confina la luz en volúmenes sublongitudinales, intensificando las interacciones no lineales y facilitando la generación de estos estados cuánticos en un formato ultracompacto.

La técnica empleada, la mezcla de cuatro ondas degeneradas (DFWM), es un proceso no lineal en el que dos fotones de bomba interactúan para generar un par de fotones estrujados. Al realizar este proceso dentro de una guía de ondas plasmónica, los investigadores han demostrado una eficiencia prometedora en la generación de estrujamiento. Este logro no solo valida la viabilidad de la plasmónica para la manipulación de estados cuánticos de luz, sino que también sienta las bases para la creación de circuitos fotónicos cuánticos integrados. Las implicaciones son vastas, desde la mejora de sensores cuánticos y la metrología de precisión hasta el desarrollo de nodos de comunicación cuántica y componentes para ordenadores cuánticos basados en fotones, donde la miniaturización y la robustez son cruciales.