Dra. Gemma Fernandez Lopez — Secretaria del Consejo

La Dra. Gemma Fernández López es física especializada en óptica cuántica de semiconductores y espectroscopia de puntos cuánticos individuales. Realizó su investigación doctoral en ETH Zürich, donde estudió la física óptica de estados individuales de carga y espín en puntos cuánticos autoensamblados de InGaAs.

Su investigación se inscribe en el desarrollo moderno de la difusión Raman, el fenómeno de dispersión de la luz cuyo descubrimiento por C. V. Raman fue reconocido con el Premio Nobel de Física. Basándose en la física surgida de aquel descubrimiento, Fernández López y sus colaboradores demostraron fluorescencia Raman ajustable íntegramente por medios ópticos en un punto cuántico cargado con un solo electrón, mostrando que podían generarse y ajustarse fotones Raman dentro de un sistema cuántico de estado sólido.

Publicado en Physical Review Letters en 2009, el experimento utilizó un sistema Λ de punto cuántico impulsado ópticamente y demostró el ajuste de frecuencia de fotones Raman en aproximadamente 2.5 GHz. El trabajo contribuyó al desarrollo de sistemas ópticos cuánticos de estado sólido controlables y a investigaciones sobre física de espín en puntos cuánticos, interfaces espín-fotón e interacciones entre espines confinados y su entorno.

La importancia científica más amplia de este trabajo ha seguido creciendo. La capacidad de generar y controlar fotones individuales, conectar estados cuánticos confinados con la luz, ajustar emisores de estado sólido y acoplar puntos cuánticos a estructuras nanofotónicas se ha vuelto central en importantes áreas de la tecnología cuántica moderna. Estas capacidades sustentan la investigación en comunicación cuántica, redes cuánticas, computación cuántica fotónica, transferencia de información con seguridad cuántica y fotónica cuántica integrada de estado sólido. La investigación de la Dra. Fernández López forma parte del desarrollo experimental de esta base tecnológica: transformar los puntos cuánticos de objetos de espectroscopia en interfaces controlables entre materia, espín y fotones individuales.

Su trabajo sobre espines en puntos cuánticos y nanocavidades de cristales fotónicos también abordó un problema fundamental de escalabilidad de la tecnología cuántica: cómo podrían comunicarse estados cuánticos de estado sólido separados espacialmente a través de modos fotónicos controlados. Esta dirección se ha vuelto central para los sistemas cuánticos distribuidos y las arquitecturas modulares de redes cuánticas.

En PALA Institute for Spiral Cognition, la Dra. Fernández López ocupa el cargo de secretaria del Consejo. Contribuye a la gobernanza del Instituto y aporta experiencia científica en física teórica y experimental, ayudando a conectar la investigación matemática y conceptual ambiciosa con los requisitos de una ciencia física comprobable experimentalmente.

Su trayectoria aporta a PALA experiencia directa en un ámbito donde la física fundamental se ha convertido progresivamente en tecnologías con posibles repercusiones para las comunicaciones seguras, la computación avanzada, las redes cuánticas y los dispositivos fotónicos de próxima generación. Esta perspectiva es especialmente valiosa para un instituto que busca convertir arquitecturas matemáticas y teóricas originales en aplicaciones reales medibles.

Hoy, la Dra. Fernández López asesora el programa científico de PALA en cuestiones de física cuántica, metodología experimental, detección física y tecnologías emergentes.

Trabajos científicos seleccionados

1. G. Fernandez, T. Volz, R. Desbuquois, A. Badolato y A. Imamoglu, “Optically Tunable Spontaneous Raman Fluorescence from a Single Self-Assembled InGaAs Quantum Dot,” Physical Review Letters 103, 087406 (2009).

2. G. Fernandez Lopez, Optical Spectroscopy of a Single Electron and Hole in InGaAs Quantum Dots, tesis doctoral, ETH Zürich, 2009.

3. A. Imamoğlu, S. Fält, J. Dreiser, G. Fernandez, M. Atatüre, K. Hennessy, A. Badolato y D. Gerace, “Coupling Quantum Dot Spins to a Photonic Crystal Nanocavity,” Journal of Applied Physics 101, 081602 (2007).