Juan Camilo López Carreño ha sido galardonado por el GEFES con el premio a la mejor tesis doctoral teórica en Física de la Materia Condensada en la edición correspondiente a tesis leídas entre Agosto 2019 y Septiembre 2020. La tesis, titulada «Exciting with Quantum Light» fue realizada en el Departamento de Física Teórica de la Materia Condensad de la Universidad Autónoma de Madrid. Actualmente es docente asociado en Física en la Universidad de Wolverhampton (Reino Unido) y próximamente comenzará un proyecto postdoctoral en el Departamento de Física de la Universidad de Varsovia.
Resumen de la tesis:
En su tesis, Camilo consideró un problema a la vez fundamental y complejo: ¿Qué sucede cuando la materia es excitada con luz cuántica (fotones individuales u otros tipos de luz que no pueden ser descritos con la teoría clásica)? Para resolver esta pregunta, Camilo tomó dos caminos. El primero de ellos consistió en investigar las fuentes de luz cuánticas, y el segundo fue dedicado a estudiar lo que sucede cuando esta luz se usa para iluminar los dos tipos de partículas elementales que componen el universo: fermiones y bosones.
La fuente de luz cuántica más fundamental consiste en un átomo de dos niveles (un átomo que ha sido manipulado para que solo dos de sus niveles de energía sean relevantes) excitado por un láser. En su tesis, Camilo estudió las correlaciones entre fotones emitidos por esta fuente con diferentes colores, obteniendo el mapa general de estas correlaciones. Así, se puede obtener un escenario en el que un fotón de un color anuncia la emisión de N fotones con otro color. Camilo mostró que estas correlaciones también se pueden usar para extraer información sobre la composición del sistema iluminado. Usando estas ideas, Camilo participó en el experimento que permitió ver por primera vez el campo verdaderamente cuántico de polaritones (partículas que aparecen cuando un fotón es confinado dentro de un semiconductor). Además, se mostró que estas partículas pueden usarse como base para computación cuántica. Este trabajo fue publicado en la revista Science Advances.