Proyectos de investigación

El objetivo primordial del proyecto es el desarrollo de fuentes deterministas de fotones individuales con diversos materiales semiconductores: puntos cuánticos semiconductores y defectos en nitruro de boro hexagonal (hBN). Para ello, dichos materiales están siendo acoplados a una cavidad fotónica, que permite aumentar la eficiencia de emisión del material y mejorar sus propiedades. En el proyecto se plantean dos líneas de investigación:

1. Comunicación cuántica: distribución cuántica de claves empleando la emisión de fotones en el rango visible, a partir de defectos hBN, operados a temperatura ambiente. Tras desarrollar los elementos fundamentales de la cavidad (micro-espejos, nano posicionadores), y caracterizar las propiedades fundamentales de defectos en hBN, se están obteniendo los primeros resultados del acoplamiento del defecto a la cavidad.

2. Computación cuántica: muestreo de bosones (del inglés “Boson Sampling”) con estados entrelazados multi-fotónicos emitidos por puntos cuánticos semiconductores (a temperatura criogénica). En colaboración con el grupo de Tobias Heindel (Universidad Técnica de Berlín), se ha demostrado la generación de estados fotónicos entrelazados en tiempo y energía (D. A. Vajner et al., Optica Quantum 3, 99 (2025)). En colaboración con el grupo de Pascale Senellart (C2N-CNRS, Paris) se han estudiado los efectos de estados con superposición de vacío y un fotón en protocolos de computación cuántica (I. M. de B. Wenniger et al., Optica Quantum 2, 404 (2024)). Ambos resultados han sido recientemente publicados en Optica Quantum.

En el marco de este proyecto, el IP obtuvo el Premios a Jóvenes Investigadores e Investigadoras de la UAM 2023. La obtención de un proyecto europeo QuantERA para el desarrollo de protocolos de comunicación cuántica, donde el IP es coordinador europeo del proyecto, está ayudando a amplificar y expandir los resultados del proyecto de la Fundación Ramón Areces, dentro del consorcio europeo.