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domingo, 2 de junho de 2024

Salto quântico na estabilização de Qubits

PorTalia Ogliore, Universidade de Washington em St.29 de maio de 2024
Conceito de Qubits de Computação Quântica

No Center for Quantum Leaps, os pesquisadores usam a nanofabricação para criar circuitos quânticos supercondutores para explorar questões fundamentais da mecânica quântica. Eles criaram uma nova abordagem para combater a decoerência em sistemas quânticos, usando a dissipação para manter o emaranhamento quântico dentro de qubits, marcando um avanço significativo no campo da tecnologia quântica. Crédito: SciTechDaily.com

A pesquisa no Center for Quantum Leaps levou a um novo método para reduzir a decoerência em sistemas quânticos, aumentando a estabilidade e a viabilidade das tecnologias quânticas. Como parte do Center for Quantum Leaps, uma iniciativa exclusiva do plano estratégico de Artes e Ciências, o físico Kater Murch e seu grupo de pesquisa usam técnicas de nanofabricação para construir circuitos quânticos supercondutores que lhes permitem sondar questões fundamentais na mecânica quântica. Qubits são sistemas promissores para realizar esquemas quânticos para computação, simulação e criptografia de dados. Murch e seus colaboradores publicaram um novo artigo, publicado em 13 de maio em Cartas de revisão físicaque explora os efeitos da memória em sistemas quânticos e, em última análise, oferece uma nova solução para a decoerência, um dos principais problemas enfrentados pelas tecnologias quânticas. “Nosso trabalho mostra que há uma nova maneira de evitar que a decoerência corrompa o emaranhado quântico”, disse Murch, professor de física Charles M. Hohenberg na Universidade de Washington em St. “Em primeiro lugar, podemos usar a dissipação para evitar que o emaranhamento deixe nossos qubits.” Veja o vídeo ilustrado da equipe sobre as descobertas da pesquisa: Referência: “Entanglement Assisted Probe of the Non-Markovian to Markovian Transition in Open Quantum System Dynamics” por Chandrashekhar Gaikwad, Daria Kowsari, Carson Brame, Xingrui Song, Haimeng Zhang, Martina Esposito, Arpit Ranadive, Giulio Cappelli, Nicolas Roch, Eli M Levenson-Falk e Kater W. Murch, 13 de maio de 2024, Cartas de revisão física. DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.200401Salto quântico na estabilização de Qubits Salto quântico na estabilização de Qubits1
https://w3b.com.br/salto-quantico-na-estabilizacao-de-qubits/?feed_id=11094&_unique_id=665d10343061f

quinta-feira, 30 de maio de 2024

O silício mais puro do mundo abre caminho para computadores quânticos de última geração

Segurando Wafer de Silício

O silício mais puro do mundo abre caminho

Pesquisadores da Universidade de Manchester e da Universidade de Melbourne desenvolveram um silício ultrapuro crucial para a criação de computadores quânticos escaláveis, que poderiam potencialmente enfrentar desafios globais, como mudanças climáticas e questões de saúde.
Um grande avanço em
Computação quântica
Realização de computação usando fenômenos da mecânica quântica, como superposição e emaranhamento.
" dados-gt-translate-attributes="[{["atributo":"data-cmtooltip", "formatar":"HTML"]" tabindex="0" role="link">computação quântica foi alcançado com o desenvolvimento de silício ultrapuro, preparando o terreno para a criação de computadores quânticos poderosos e escaláveis. Há mais de 100 anos, cientistas da Universidade de Manchester mudaram o mundo quando descobriram o núcleo dos átomos, marcando o nascimento da física nuclear. Avançando até hoje, a história se repete, desta vez na computação quântica. Com base no mesmo método pioneiro forjado por Ernest Rutherford – “o fundador da física nuclear” – os cientistas da Universidade, em colaboração com a Universidade de Melbourne, na Austrália, produziram uma forma aprimorada e ultrapura de silício que permite a construção de alta dispositivos qubit de desempenho – um componente fundamental necessário para preparar o caminho para computadores quânticos escaláveis. A descoberta, publicada na revista Materiais de comunicaçãopoderia definir e impulsionar o futuro da computação quântica.

Avanços na computação quântica

Richard Curry, professor de materiais eletrônicos avançados na Universidade de Manchester, disse: “O que conseguimos fazer foi criar efetivamente um 'tijolo' crítico necessário para construir um computador quântico baseado em silício. É um passo crucial para tornar viável uma tecnologia que tem o potencial de ser transformadora para a humanidade; uma tecnologia que nos possa dar a capacidade de processar dados numa escala tal que seremos capazes de encontrar soluções para questões complexas, como a resposta ao impacto das alterações climáticas e os desafios dos cuidados de saúde.
Rich Curry e Mason Adshead

Prof Rich Curry (à direita) e Dr. Mason Adshead (à esquerda). Crédito: Universidade de Manchester

“É apropriado que esta conquista esteja alinhada com o 200º aniversário da nossa Universidade, onde Manchester tem estado na vanguarda da inovação científica ao longo deste tempo, incluindo o 'dividir o
átomo
Um átomo é o menor componente de um elemento. É composto de prótons e nêutrons dentro do núcleo e elétrons circulando o núcleo.
" dados-gt-translate-attributes="[{["atributo":"data-cmtooltip", "formatar":"HTML"]" tabindex="0" role="link">atom' descoberta em 1917, depois em 1948 com 'The Baby' – a primeira demonstração na vida real da computação eletrônica com programas armazenados, agora com este passo em direção à computação quântica.”

Superando Desafios Quânticos

Um dos maiores desafios no desenvolvimento de computadores quânticos é que os qubits – os blocos de construção da computação quântica – são altamente sensíveis e requerem um ambiente estável para manter a informação que contêm. Mesmo pequenas mudanças no ambiente, incluindo flutuações de temperatura, podem causar erros no computador. Outra questão é a sua escala, tanto o seu tamanho físico como o seu poder de processamento. Dez qubits têm o mesmo poder de processamento que 1.024 bits em um computador normal e podem ocupar potencialmente um volume muito menor. Os cientistas acreditam que um computador quântico com pleno desempenho precisa de cerca de um milhão de qubits, o que fornece uma capacidade inviável por qualquer computador clássico.

Prof Rico Curry. Crédito: Universidade de Manchester

O papel do silício na computação quântica

O silício é o material de base da computação clássica devido às suas propriedades semicondutoras e os pesquisadores acreditam que pode ser a resposta para computadores quânticos escaláveis. Os cientistas passaram os últimos 60 anos aprendendo como projetar o silício para fazê-lo funcionar da melhor forma possível, mas na computação quântica ela tem seus desafios. O silício natural é composto de três átomos de massas diferentes (chamados isótopos) - silício 28, 29 e 30. No entanto, o Si-29, que representa cerca de 5% do silício, causa um efeito de 'flopping nuclear', fazendo com que o qubit perder informações. Num avanço na Universidade de Manchester, os cientistas descobriram uma maneira de projetar silício para remover os átomos de silício 29 e 30, tornando-o o material perfeito para fazer computadores quânticos em escala e com alta eficiência.
precisão
Quão próximo o valor medido está em conformidade com o valor correto.
" dados-gt-translate-attributes="[{["atributo":"data-cmtooltip", "formatar":"HTML"]" tabindex="0" role="link">precisão. O resultado – o silício mais puro do mundo – fornece um caminho para a criação de um milhão de qubits, que podem ser fabricados no tamanho de uma cabeça de alfinete. Ravi Acharya, pesquisador PhD que realizou trabalho experimental no projeto, explicou: “A grande vantagem da computação quântica de silício é que as mesmas técnicas usadas para fabricar os chips eletrônicos - atualmente dentro de um computador comum que consiste em bilhões de transistores - pode ser usado para criar qubits para dispositivos quânticos baseados em silício. A capacidade de criar qubits de silício de alta qualidade foi em parte limitada até o momento pela pureza do material inicial de silício utilizado. A pureza inovadora que mostramos aqui resolve este problema.” A nova capacidade oferece um roteiro para dispositivos quânticos escaláveis ​​com desempenho e capacidades incomparáveis ​​e promete transformar tecnologias de maneiras difíceis de imaginar. O co-supervisor do projeto, professor David Jamieson, da Universidade de Melbourne, disse: “Nossa técnica abre o caminho para computadores quânticos confiáveis ​​que prometem mudanças radicais em toda a sociedade, inclusive em inteligência artificial, dados e comunicações seguras, design de vacinas e medicamentos, e uso de energia, logística e fabricação. “Agora que podemos produzir silício-28 extremamente puro, nosso próximo passo será demonstrar que podemos sustentar a coerência quântica para muitos qubits simultaneamente. Um computador quântico confiável com apenas 30 qubits excederia o poder dos supercomputadores atuais para algumas aplicações”,

Compreendendo a computação quântica

Todos os computadores operam usando elétrons. Além de terem carga negativa, os elétrons têm outra propriedade conhecida como “spin”, que é frequentemente comparada a um pião. A rotação combinada dos elétrons dentro da memória de um computador pode criar um campo magnético. A direção deste campo magnético pode ser usada para criar um código onde uma direção é chamada de '0' e a outra direção é chamada de '1'. Isso nos permite usar um sistema numérico que usa apenas 0 e 1 para dar instruções ao computador. Cada 0 ou 1 é chamado de bit. Num computador quântico, em vez do efeito combinado do spin de muitos milhões de eletrões, podemos usar o spin de eletrões individuais, passando do trabalho no mundo “clássico” para o mundo “quântico”; do uso de 'bits' para 'qubits'. Enquanto os computadores clássicos fazem um cálculo após o outro, os computadores quânticos podem fazer todos os cálculos ao mesmo tempo, permitindo-lhes processar grandes quantidades de informações e realizar cálculos muito complexos a uma velocidade incomparável. Embora ainda se encontrem nas fases iniciais da computação quântica, uma vez totalmente desenvolvidos, os computadores quânticos serão utilizados para resolver problemas complexos do mundo real, como a concepção de medicamentos, e fornecer previsões meteorológicas mais precisas – cálculos demasiado difíceis para os supercomputadores actuais. Referência: “Altamente 28Silício enriquecido com Si por implantação de feixe de íons focado localizado” por Ravi Acharya, Maddison Coke, Mason Adshead, Kexue Li, Barat Achinuq, Rongsheng Cai, A. Baset Gholizadeh, Janet Jacobs, Jessica L. Boland, Sarah J. Haigh, Katie L. Moore, David N. Jamieson e Richard J. Curry, 7 de maio de 2024, Materiais de comunicação. DOI: 10.1038/s43246-024-00498-0 Este trabalho foi apoiado pelo Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas do Reino Unido (EPSRC), especificamente pelo Programa Grant 'Engenharia de Materiais Avançados em Nanoescala liderado pelo Prof. A colaboração do Professor Jamieson com a Universidade de Manchester é apoiada pela Royal Society Wolfson Visiting Fellowship e pelo Australian Research Council. Ravi Acharya é estudante de doutorado conjunto da Universidade de Manchester e da Universidade de Melbourne, apoiado por uma bolsa Cookson. O silício mais puro do mundo abre caminho https://w3b.com.br/o-silicio-mais-puro-do-mundo-abre-caminho-para-computadores-quanticos-de-ultima-geracao/?feed_id=5950&_unique_id=66590de232278

quarta-feira, 22 de maio de 2024

100 km sem precedentes – Pesquisadores estabelecem novo recorde de distância com chaves quânticas

O cabo de fibra óptica de 100 quilômetros por meio do qual uma equipe de pesquisadores da DTU distribuiu com sucesso uma chave criptografada quântica com segurança. Crédito: DTU

Pesquisadores da Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) utilizaram com sucesso a criptografia quântica para a transmissão segura de informações a uma distância de 100 quilômetros através de um cabo de fibra óptica, aproximadamente a mesma distância entre Oxford e Londres. Cientistas do Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) alcançaram um avanço na comunicação segura ao distribuir uma chave quântica segura por meio da Distribuição Contínua de Chaves Quânticas Variáveis ​​(CV QKD). Esta equipe estabeleceu um novo recorde ao tornar a técnica eficaz em uma distância sem precedentes de 100 quilômetros, a mais distante já alcançada com o CV QKD. A vantagem do método é que ele pode ser aplicado à infra-estrutura existente da Internet. Os computadores quânticos ameaçam as criptografias existentes baseadas em algoritmos, que atualmente protegem as transferências de dados contra espionagem e vigilância. Eles ainda não são poderosos o suficiente para quebrá-los, mas é uma questão de tempo. Se um computador quântico conseguir descobrir os algoritmos mais seguros, deixará uma porta aberta para todos os dados conectados via Internet. Isto acelerou o desenvolvimento de um novo método de criptografia baseado nos princípios da física quântica. Mas para ter sucesso, os investigadores devem superar um dos desafios da mecânica quântica – garantir consistência em distâncias mais longas. Até agora, a distribuição de chaves quânticas variáveis ​​contínuas funcionou melhor em distâncias curtas. “Conseguimos uma ampla gama de melhorias, principalmente no que diz respeito à perda de fótons ao longo do caminho. Nesta experiência, publicada em Avanços da Ciência, distribuímos com segurança uma chave criptografada quântica por 100 quilômetros por meio de cabo de fibra óptica. Esta é uma distância recorde com este método”, diz Tobias Gehring, professor associado da DTU, que, juntamente com um grupo de pesquisadores da DTU, pretende ser capaz de distribuir informações criptografadas quânticas em todo o mundo através da Internet.

Chaves secretas dos estados quânticos da luz

“Quando os dados precisam ser enviados de A para B, eles devem ser protegidos. A criptografia combina dados com uma chave segura distribuída entre remetente e destinatário para que ambos possam acessar os dados. Um terceiro não deve ser capaz de descobrir a chave enquanto ela está sendo transmitida; caso contrário, a criptografia será comprometida. A troca de chaves é, portanto, essencial na criptografia de dados. A distribuição quântica de chaves (QKD) é uma tecnologia avançada na qual os pesquisadores estão trabalhando para trocas cruciais. A tecnologia garante a troca de chaves criptográficas usando luz de partículas da mecânica quântica chamadas fótons.

O grupo de pesquisa: (na frente) Adnan AE Hajomer, Nitin Jain, Ulrik L. Andersen (atrás) Ivan Derkach, Hou-Man Chin, Tobias Gehring. Crédito: DTU

Quando um remetente envia informações codificadas em fótons, as propriedades da mecânica quântica dos fótons são exploradas para criar uma chave exclusiva para o remetente e o destinatário. As tentativas de outros de medir ou observar fótons em um estado quântico mudarão instantaneamente seu estado. Portanto, fisicamente só é possível medir a luz perturbando o sinal. “É impossível fazer uma cópia de um estado quântico, como fazer uma cópia de uma folha A4 – se você tentar, será uma cópia inferior. É isso que garante que não seja possível copiar a chave. Isto pode proteger infraestruturas críticas, como registos de saúde e o setor financeiro, de serem pirateadas”, explica Tobias Gehring.

Funciona através da infraestrutura existente

A tecnologia Continuous Variable Quantum Key Distribution (CV QKD) pode ser integrada à infraestrutura de Internet existente. “A vantagem de usar essa tecnologia é que podemos construir um sistema que se assemelha ao que a comunicação óptica já utiliza.” A espinha dorsal da Internet é a comunicação óptica. Funciona enviando dados via luz infravermelha que passa por fibras ópticas. Eles funcionam como guias de luz colocados em cabos, garantindo que possamos enviar dados para todo o mundo. Os dados podem ser enviados mais rapidamente e por distâncias maiores através de cabos de fibra óptica, e os sinais de luz são menos suscetíveis a interferências, o que é chamado de ruído em termos técnicos. “É uma tecnologia padrão que já é usada há muito tempo. Portanto, você não precisa inventar nada novo para poder usá-lo para distribuir chaves quânticas, e isso pode tornar a implementação significativamente mais barata. E podemos operar à temperatura ambiente”, explica Tobias Gehring, acrescentando: “Mas a tecnologia CV QKD funciona melhor em distâncias mais curtas. Nossa tarefa é aumentar a distância. E os 100 quilómetros são um grande passo na direção certa.”

Ruído, erros e assistência do aprendizado de máquina

Os pesquisadores conseguiram aumentar a distância abordando três fatores que limitam seu sistema na troca de chaves criptografadas quânticas em distâncias mais longas: O aprendizado de máquina forneceu medições anteriores dos distúrbios que afetam o sistema. O ruído, como são chamados esses distúrbios, pode surgir, por exemplo, da radiação eletromagnética, que pode distorcer ou destruir os estados quânticos transmitidos. A detecção precoce do ruído permitiu reduzir de forma mais eficaz o seu efeito correspondente. Além disso, os pesquisadores melhoraram na correção de erros que podem ocorrer ao longo do caminho, que podem ser causados ​​por ruídos, interferências ou imperfeições no hardware. “No nosso próximo trabalho, utilizaremos a tecnologia para estabelecer uma rede de comunicação segura entre os ministérios dinamarqueses para proteger a sua comunicação. Também tentaremos gerar chaves secretas entre, por exemplo, Copenhaga e Odense, para permitir que empresas com filiais em ambas as cidades estabeleçam comunicações quânticas seguras”, afirma Tobias Gehring. Referência: “Distribuição de chave quântica variável contínua de longa distância em fibra de 100 km com oscilador local local” por Adnan AE Hajomer, Ivan Derkach, Nitin Jain, Hou-Man Chin, Ulrik L. Andersen e Tobias Gehring, 3 de janeiro de 2024, Avanços da Ciência. DOI: 10.1126/sciadv.adi9474 O Fundo de Inovação da Dinamarca, a Fundação Nacional de Pesquisa Dinamarquesa, o programa de pesquisa e inovação Horizonte Europa da União Europeia, a Fundação Carlsberg e a Fundação Científica Tcheca apoiam o projeto. https://w3b.com.br/100-km-sem-precedentes-pesquisadores-estabelecem-novo-recorde-de-distancia-com-chaves-quanticas/?feed_id=5572&_unique_id=664e8fb4af8ee

sexta-feira, 17 de maio de 2024

Redefinindo a comunicação quântica: pesquisadores resolveram um problema fundamental na transmissão de informações quânticas

Pesquisadores do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio resolveram um problema fundamental na transmissão de informações quânticas, o que poderia aumentar drasticamente a utilidade dos circuitos integrados e da computação quântica. Crédito: Instituto de Ciência Industrial, Universidade de Tóquio

A eletrônica quântica representa um afastamento significativo da eletrônica convencional. Nos sistemas tradicionais, a memória é armazenada em dígitos binários. Em contraste, a eletrônica quântica utiliza qubits para armazenamento, que podem assumir várias formas, incluindo elétrons presos em nanoestruturas conhecidas como pontos quânticos. No entanto, a capacidade de transmitir informações além do ponto quântico adjacente representa um desafio substancial, limitando assim as possibilidades de design para qubits. Agora, em um estudo publicado recentemente em Cartas de revisão física, pesquisadores do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio estão resolvendo este problema: eles desenvolveram uma nova tecnologia para transmitir informações quânticas, talvez em dezenas a cem micrômetros. Este avanço poderia melhorar a funcionalidade da próxima eletrônica quântica.

O Mecanismo de Transmissão

Como os pesquisadores podem transmitir informações quânticas, de um ponto quântico para outro, no mesmo chip de computador quântico? Uma maneira poderia ser converter informações de elétrons (matéria) em informações de luz (ondas eletromagnéticas): gerando estados híbridos luz-matéria. Trabalhos anteriores foram incompatíveis com as necessidades de um elétron no processamento de informações quânticas. Melhorar a transmissão de informações quânticas em alta velocidade de uma forma que seja mais flexível no design e compatível com as ferramentas de fabricação de semicondutores disponíveis foi atualmente o objetivo do estudo da equipe de pesquisa. “Em nosso trabalho, acoplamos alguns elétrons no ponto quântico a um circuito elétrico conhecido como ressonador de anel dividido de tera-hertz”, explica Kazuyuki Kuroyama, principal autor do estudo. “O design é simples e adequado para integração em larga escala.” Trabalhos anteriores basearam-se no acoplamento do ressonador com um conjunto de milhares a dezenas de milhares de elétrons. Na verdade, a força do acoplamento é baseada no grande tamanho deste conjunto. Em contraste, o presente sistema confina apenas alguns elétrons, o que é adequado para o processamento de informação quântica. No entanto, tanto os elétrons quanto as ondas eletromagnéticas tera-hertz estão confinados a uma área ultra pequena. Portanto, a força do acoplamento é comparável em força à dos sistemas de muitos elétrons. “Estamos entusiasmados porque usamos estruturas que são difundidas em nanotecnologia avançada – e são comumente integradas na fabricação de semicondutores – para ajudar a resolver um problema prático de transmissão de informação quântica”, disse Kazuhiko Hirakawa, autor sênior. “Também esperamos aplicar nossas descobertas à compreensão da física fundamental dos estados acoplados luz-elétron.” Este trabalho é um passo importante na resolução de um problema anteriormente incômodo na transmissão de informações quânticas que tem aplicações limitadas de descobertas laboratoriais. Além disso, essa interconversão luz-matéria é considerada uma das arquiteturas essenciais para computadores quânticos de grande escala baseados em pontos quânticos semicondutores. Como os resultados dos pesquisadores são baseados em materiais e procedimentos comuns na fabricação de semicondutores, a implementação prática deve ser simples. Referência: “Interação coerente de um ponto quântico de poucos elétrons com um ressonador óptico Tera-hertz” por Kazuyuki Kuroyama, Jinkwan Kwoen, Yasuhiko Arakawa e Kazuhiko Hirakawa, 9 de fevereiro de 2024. Cartas de revisão física. DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.066901
https://w3b.com.br/redefinindo-a-comunicacao-quantica-pesquisadores-resolveram-um-problema-fundamental-na-transmissao-de-informacoes-quanticas/?feed_id=5383&_unique_id=6647546194ad7

sábado, 27 de abril de 2024

Processamento compacto de luz quântica: avanço na computação óptica que dobra o tempo

Conceito de Luz de Estados Quânticos

Os pesquisadores demonstraram um método escalável para a computação quântica, mostrando com sucesso a interferência quântica entre fótons usando codificação temporal, oferecendo um caminho potencial para tecnologias quânticas mais acessíveis. Crédito: SciTechDaily.com

Um salto em frente na computação quântica óptica.

Uma colaboração internacional de investigadores, liderada por Philip Walther, da Universidade de Viena, alcançou um avanço significativo na tecnologia quântica, com a demonstração bem-sucedida da interferência quântica entre vários fotões únicos, utilizando uma nova plataforma eficiente em termos de recursos. O trabalho publicado na prestigiada revista

Avanços da Ciência
Science Advances é uma revista científica revisada por pares e de acesso aberto publicada pela Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS). Foi lançado em 2015 e cobre uma ampla gama de tópicos nas ciências naturais, incluindo biologia, química, ciências da terra e ambientais, ciência dos materiais e física.
" dados-gt-translate-attributes="[{["atributo":"data-cmtooltip", "formatar":"HTML"]" tabindex="0" role="link">Avanços da Ciência representa um avanço notável em óptica
Computação quântica
Realização de computação usando fenômenos da mecânica quântica, como superposição e emaranhamento.
" dados-gt-translate-attributes="[{["atributo":"data-cmtooltip", "formatar":"HTML"]" tabindex="0" role="link">computação quântica que abre caminho para tecnologias quânticas mais escaláveis.

A interferência entre fótons, um fenômeno fundamental na óptica quântica, serve como base da computação quântica óptica. Envolve aproveitar as propriedades da luz, como a sua dualidade onda-partícula, para induzir padrões de interferência, permitindo a codificação e o processamento de informação quântica.

Em multi-tradicional

fóton
Um fóton é uma partícula de luz. É a unidade básica da luz e de outras radiações eletromagnéticas e é responsável pela força eletromagnética, uma das quatro forças fundamentais da natureza. Os fótons não têm massa, mas têm energia e momento. Eles viajam à velocidade da luz no vácuo e podem ter diferentes comprimentos de onda, que correspondem a diferentes cores de luz. Os fótons também podem ter energias diferentes, que correspondem a diferentes frequências de luz.
" dados-gt-translate-attributes="[{["atributo":"data-cmtooltip", "formatar":"HTML"]" tabindex="0" role="link">fóton experimentos, codificação espacial é comumente empregado, em que os fótons são manipulados em diferentes caminhos espaciais para induzir interferência. Esses experimentos exigem configurações complexas com vários componentes, tornando-os intensivos em recursos e difíceis de escalar.

Em contraste, a equipa internacional, composta por cientistas da Universidade de Viena, do Politecnico di Milano e da Université libre de Bruxells, optou por uma abordagem baseada em codificação temporal. Esta técnica manipula o domínio do tempo dos fótons em vez de suas estatísticas espaciais.

Processador multifóton com eficiência de recursos

Figura 1. Processador multifóton com eficiência de recursos baseado em um loop de fibra óptica. Crédito: Marco Di Vita

Para concretizar esta abordagem, eles desenvolveram uma arquitetura inovadora no Laboratório Christian Doppler da Universidade de Viena, utilizando um loop de fibra óptica (Fig.1). Este design permite o uso repetido dos mesmos componentes ópticos, facilitando a interferência multifóton eficiente com recursos físicos mínimos.

O primeiro autor, Lorenzo Carosini, explica: “Em nosso experimento, observamos interferência quântica entre até oito fótons, ultrapassando a escala da maioria dos experimentos existentes. Graças à versatilidade da nossa abordagem, o padrão de interferência pode ser reconfigurado e o tamanho do experimento pode ser dimensionado, sem alterar a configuração óptica.”

Os resultados demonstram a significativa eficiência de recursos da arquitetura implementada em comparação com abordagens tradicionais de codificação espacial, abrindo caminho para tecnologias quânticas mais acessíveis e escaláveis.

Referência: “Interferência quântica multifotônica programável em um único modo espacial” por Lorenzo Carosini, Virginia Oddi, Francesco Giorgino, Lena M. Hansen, Benoit Seron, Simone Piacentini, Tobias Guggemos, Iris Agresti, Juan C. Loredo e Philip Walther, 19 de abril 2024, Avanços da Ciência. DOI: 10.1126/sciadv.adj0993

https://w3b.com.br/processamento-compacto-de-luz-quantica-avanco-na-computacao-optica-que-dobra-o-tempo/?feed_id=3953&_unique_id=662d12d2df8fd