Photonics and Quantum Systems
About the Group
Design, implementation, and application of photonic and quantum systems in metrology, communications, quantum computing, structured light engineering, and nonlinear systems.
Research lines
• Generation and characterization of structured laser light for possible applications in optical metrology and manipulation of physical systems on a micro- and mesoscopic scale.
• Development of quantum systems and algorithms in optomechanical platforms for integrated photonic devices.
• Light profile engineering for quantum optical coherence applications and the design of high-capacity quantum communication systems.
• Computational modeling of light propagation phenomena using advanced mathematical techniques.
• Development of electrochemical methods for the synthesis, characterization, and manipulation of nano deposits.
Leader
Julio César Gutiérrez Vega - juliocesar@tec.mx
Members
Benjamín de Jesús Pérez García
Dorilián López Mago
Francisco Javier Delgado Cepeda
Joaquín Rodríguez López (Synodal - University of Illinois at Urbana Champaign)
Jorge Luis Cholula Díaz
José Luis Mendoza Cortés (Professor of Excellence - Michigan State University)
Marcelo Fernando Videa Vargas
Raúl Ignacio Hernández Aranda
Servando López Aguayo
Thomas Konrad (Visiting Professor)
• Aiello, A., Hu, X. B., Rodríguez-Fajardo, V., Forbes, A., Hernandez-Aranda, R. I., Perez-Garcia, B., & Rosales-Guzmán, C. (2022). A non-separability measure for spatially disjoint vectorial fields. New Journal of Physics, 24(6), 063032.
• Zhao, B., Rodríguez-Fajardo, V., Hu, X. B., Hernandez-Aranda, R. I., Perez-Garcia, B., & Rosales-Guzmán, C. (2022). Parabolic-accelerating vector waves. Nanophotonics, 11(4), 681-688.
• Hu, X. B., Perez-Garcia, B., Rodríguez-Fajardo, V., Hernandez-Aranda, R. I., Forbes, A., & Rosales-Guzmán, C. (2021). Free-space local nonseparability dynamics of vector modes. Photonics Research, 9(4), 439-445.
• Arturo Rojas-Santana, Gerard J. Machado, Maria V. Chekhova, Dorilian Lopez-Mago*, Juan P. Torres, "Analysis of the signal measured in spectral-domain optical coherence tomography based on nonlinear interferometers," Phys. Rev. A 106, 033702 (2022).
• Pablo Yepiz-Graciano*, Zeferino Ibarra-Borja, Roberto Ramírez Alarcón, Gerardo Gutiérrez-Torres, Héctor Cruz-Ramírez, Dorilian Lopez-Mago, and Alfred B. U’Ren, "Quantum optical coherence microscopy for bioimaging applications," Physical Review Applied, Accepted 4 August 2022. EDITOR'S PICK
• Juan P. Ruz-Cuen and Julio C. Gutiérrez-Vega, “Floquet-Bloch eigenwaves and bandgaps in a di-periodic potential”, J. Opt. Soc. Am. B 38(9), 2742-2753 (2021)
• Z. Angeles-Olvera, A. Crespo-Yapur, O. Rodríguez, J.L. Cholula-Díaz, L.M. Martínez, M.Videa, “Nickel-Based Electrocatalysts for Water Electrolysis” Energies 15, 1609 (2022).
• Jiménez-Rodríguez, E. Sotelo, L. Martínez, Y. Huttel, M. Ujué González, A. Mayoral, J.M. García-Martín, M. Videa, J.L. Cholula-Díaz “Green Synthesis of Starch-capped Cu2O Nanocubes and Their Application in the Direct Electrochemical Detection of Glucose” RSC Advances 11 (23), 13711-13721 (2021).
• Delgado, F. Symmetries of Quantum Fisher Information as Parameter Estimator for Pauli Channels under Indefinite Causal Order, 2022, Symmetry 14(9), pp. 27
• Delgado, F. Shared Quantum Key Distribution Based on Asymmetric Double Quantum Teleportation, 2022, Symmetry 14(4), pp. 713
Tomografía de Coherencia Óptica Cuántica
Leader: Dorilián López Mago
Llevar el método de tomografía de coherencia óptica cuántica a aplicaciones clínicas. Actualmente nos encontramos en el nivel tecnológico 3 de 9 (TRL3). Como parte del consorcio UNAM-Tec, tenemos como meta llegar al TRL4 para inicios del siguiente año. Para ello, el objetivo es realizar un prototipo portatil del sistema de tomografía que hemos implementado en laboratorio.
Optimización de las Propiedades de Intercalación Electroquímica de Ion Sodio en Nanoestructuras Laminares de Óxidos de Manganeso Tipo Birnessita con Aplicaciones en Almacenamiento de Energía y Desalinización
Leader: Marcelo Videa
Los óxidos de manganeso son materiales de gran interés por su variedad estructural y propiedades electroquímicas. Estos materiales son capaces de almacenar carga tanto capacitiva como faradaica . Los polimorfos del MnO2 conducen a aplicaciones que incluyen: materiales catódicos en baterías, catalizadores, mallas moleculares para el tratamiento y purificación del agua. Por esta razón, nos enfocaremos en estos materiales y su potencial rol como materiales catódicos en baterías ion-sodio o en los procesos de desalinización del agua por intercalación de iones de sodio. En una investigación realizada por nuestro grupo de investigación se obtuvieron microestructuras tipo birnessita, un polimorfo laminar del MnO2. Este compuesto mostró una capacidad significativa para la intercalación de iones de sodio. Estos materiales, sintetizados utilizando una variedad de azúcares reductores, mostraron reproducibilidad en la estructura y en su grado de cristalinidad. Tomando estos resultados como prueba de concepto, proponemos la síntesis de nanoestructuras de óxido de manganeso laminar y el estudio de sus propiedades electroquímicas y estructurales para el proceso de intercalación de ion sodio con el fin de ampliar nuestra comprensión sobre el efecto de la morfología y composición en su eficiencia de intercalación de ion sodio con aplicaciones en los procesos de desalinización de agua salobre y agua de mar. Se buscarán los parámetros experimentales óptimos y se explorará el efecto del dopaje de las nanoestructuras laminares de óxido de manganeso con el fin de estabilizar la birnessita que conducen a una mayor capacidad específica de inserción de ion sodio en procesos de intercalación.
Grupo Molecular (http://www.grupomolecular.com). Como parte del Consorcio UNAM-Tec. El prototipo que se desarrolla en el Proyecto del Dr. Dorilián López será implementado por parte de esta empresa.
