El enrutamiento de señales y su aislamiento contra el ruido y los reflejos son esenciales en muchas situaciones prácticas en la comunicación clásica, así como en el procesamiento cuántico. En una colaboración teórico-experimental, un equipo dirigido por Andreas Nunnenkamp de la Universidad de Viena y Ewold Verhagen con sede en el instituto de investigación AMOLF en Amsterdam logró el transporte unidireccional de señales en pares de « calles de sentido único ». Esta investigación publicada en Nature Physics abre nuevas posibilidades para dispositivos de señalización más flexibles.

El nuevo estudio publicado en Nature Physics presenta una nueva clase de sistemas caracterizados por un fenómeno que los autores llaman « no reciprocidad en cuadratura ». La no reciprocidad en cuadratura explota la interferencia entre dos procesos físicos distintos. Cada uno de los procesos produce una onda que contribuye a la señal transmitida. Al igual que las ondas de agua producidas por dos guijarros lanzados, las dos ondas pueden cancelarse o amplificarse entre sí, en un fenómeno conocido como interferencia.

El equipo experimental de AMOLF ha demostrado este fenómeno experimentalmente en un sistema nanomecánico donde las interacciones entre las vibraciones mecánicas de pequeñas cuerdas de silicio son orquestadas por luz láser. La luz láser ejerce fuerzas sobre las cuerdas, mediando así las interacciones entre sus diferentes « tonos » de vibración. Jesse Slim, el autor principal experimental del estudio, dice : « Hemos desarrollado una caja de herramientas experimental versátil que nos permitió controlar los dos tipos diferentes de interacciones que se necesitan para implementar la no reciprocidad en cuadratura. De esta manera, podríamos revelar el transporte unidireccional resultante de la señales experimentalmente ».

El trabajo abre nuevas posibilidades para el enrutamiento de señales y la amplificación cuántica limitada, con aplicaciones potenciales en el procesamiento y la detección de información cuántica.