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sáb. jan 22nd, 2022

Físicos realizam com sucesso o transporte controlado da luz armazenada

Átomos de rubídio-87 são transportados para a área de teste principal, uma câmara de vácuo feita sob medida. Depois de resfriados a temperaturas de apenas alguns microkelvins, eles são usados para transportar a luz.

 

University Mainz (JGU) transportou com sucesso a luz armazenada em uma memória quântica a uma distância de 1,2 milímetros. Eles demonstraram que o processo de transporte controlado e sua dinâmica têm apenas pouco impacto nas propriedades da luz armazenada. Os pesquisadores usaram átomos de rubídio 87 ultra-frios como meio de armazenamento para a luz, a fim de alcançar um alto nível de eficiência de armazenamento e uma longa vida útil.

 

“Nós armazenamos a luz colocando-a em uma mala, por assim dizer, só que no nosso caso a mala era feita de uma nuvem de átomos frios. Movemos esta mala por uma curta distância e depois retiramos a luz novamente. Isso é muito interessante não só para a física em geral, mas também para a comunicação quântica, porque a luz não é muito fácil de ‘capturar’, e se você quiser transportá-la para outro lugar de forma controlada, geralmente acaba se perdendo”, disse o professor Patrick Windpassinger, explicando o processo complicado.

 

A manipulação controlada e o armazenamento de informações quânticas, bem como a capacidade de recuperá-las, são pré-requisitos essenciais para alcançar avanços na comunicação quântica e para executar operações de computador correspondentes no mundo quântico. As memórias quânticas ópticas, que permitem o armazenamento e a recuperação sob demanda de informações quânticas transportadas pela luz, são essenciais para redes de comunicação quântica escaláveis. Por exemplo, eles podem representar blocos de construção importantes de repetidores quânticos ou ferramentas em computação quântica linear. Nos últimos anos, conjuntos de átomos provaram ser meios adequados para armazenar e recuperar informações quânticas ópticas. Usando uma técnica conhecida como transparência induzida eletromagneticamente (EIT), pulsos de luz incidentes podem ser capturados e mapeados de forma coerente para criar uma excitação coletiva dos átomos de armazenamento. Como o processo é amplamente reversível, a luz pode ser recuperada novamente com alta eficiência.

 

Em sua recente publicação, o professor Patrick Windpassinger e seus colegas descreveram o transporte ativamente controlado dessa luz armazenada por distâncias maiores do que o tamanho do meio de armazenamento. Há algum tempo, eles desenvolveram uma técnica que permite que conjuntos de átomos frios sejam transportados em uma ‘esteira ótica’ produzida por dois feixes de laser. A vantagem desse método é que um número relativamente grande de átomos pode ser transportado e posicionado com um alto grau de precisão sem perda significativa de átomos e sem que os átomos sejam acidentalmente aquecidos. Os físicos agora conseguiram usar esse método para transportar nuvens atômicas que servem como uma memória de luz. As informações armazenadas podem ser recuperadas em outro lugar. Refinando esse conceito, o desenvolvimento de novos dispositivos quânticos, como uma memória de corrida para luz com seções separadas de leitura e escrita, pode ser possível no futuro.

 

Como transportar a luz

Usando uma técnica conhecida como transparência induzida eletromagneticamente, pulsos de luz incidentes podem ser capturados e mapeados de forma coerente para criar uma excitação coletiva de átomos, que funcionam então como meio de armazenamento – uma memória.

Como o processo é reversível, a luz pode ser recuperada novamente com alta eficiência – de fato, esse processo já foi utilizado para armazenar a luz por até 1 minuto, mas até agora sem tirá-la do lugar.

A equipe havia desenvolvido recentemente uma técnica que permite que conjuntos de átomos frios sejam transportados em uma espécie de “esteira” – uma correia transportadora para a luz -, criada por dois feixes de laser. A vantagem desse método é que um número relativamente grande de átomos pode ser transportado e posicionado com um alto grau de precisão sem perda significativa de átomos e sem que os átomos sejam acidentalmente aquecidos.

Eles agora conseguiram usar essa esteira óptica para transportar nuvens atômicas que servem como uma memória de luz. As informações inicialmente armazenadas na luz podem ser recuperadas posteriormente no local de destino.

 

 

 

Memória pista de corrida

A equipe pretende a seguir otimizar seu aparato experimental, na tentativa de desenvolver uma memória do tipo pista de corrida para a luz, com seções separadas de leitura e escrita – esse tipo de memória, também conhecido como racetrack, só que para elétrons, vem sendo pesquisada há mais de uma década para substituir os discos rígidos.

Se funcionar com luz, uma memória pista de corrida pode não apenas ser muitíssimo mais rápida, mas também funcionar diretamente com qualquer tecnologia quântica ou fotônica.

A manipulação controlada e o armazenamento de informações quânticas – bem como a capacidade de recuperá-las – são pré-requisitos essenciais para a comunicação usando partículas elementares e para executar operações nos computadores quânticos.

Por sua vez, as memórias quânticas ópticas, que permitem o armazenamento e a recuperação de informações transportadas pela luz, são essenciais para redes de comunicação quântica escalonáveis – por exemplo, essas memórias podem constituir blocos de construção de repetidores quânticos ou ferramentas em computação quântica linear.

 

Fonte: Inovação Tecnológica 

 

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Luz p’ra nós!

 

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Eli
Eli(@elielton)
25/12/2020 10:54 pm

Luz p’ra nós

Gustavo Borba
Gustavo Borba(@gborba)
26/12/2020 12:07 am

Luz p’ra nós!

Jaques666
Jaques666(@jaques)
26/12/2020 9:46 am

Luz p’ra nós!

Williams Rodriguez
Williams Rodriguez(@wllrodriguez)
26/12/2020 10:34 am

Luz pra nós!

Xablau
Xablau(@xablau)
26/12/2020 11:14 am

Muito bom esses avanços nas pesquisas da mecânica quântica.
O futuro vai ser inimaginável em questão de velocidade de transporte de informação.
Luz pra nós

Arlete Lima
Arlete Lima(@arletepereira)
26/12/2020 11:52 am

Luz pra nós!

Silvia Cristina Rodrigues
26/12/2020 1:13 pm

Luz p’ra nós!

Beatriz Belato
Beatriz Belato(@beatrizbelatoo)
26/12/2020 3:51 pm

Luz p’ra nós

Maria Fernanda
Maria Fernanda
26/12/2020 4:28 pm

Luz p’ra nós!

Kaique
Kaique(@kaique)
26/12/2020 9:36 pm

Luz p’ra nós!

José Ricardo Dos Santos
José Ricardo Dos Santos(@josericardo)
26/12/2020 11:24 pm

Luz p’ra nós.

Shirley Oliveira
Shirley Oliveira(@shyrley)
Editor
27/12/2020 10:15 am

Muito bom Luz p´ra nós.

Bruna Sollara
Bruna Sollara(@brunasollara)
29/12/2020 9:27 am

Gratidão pela informação
Luz p’ra nós!

Rhao
Rhao(@rhao)
07/08/2021 10:18 pm

Luz p´ra nós!!

Daniela Cristina
Daniela Cristina(@fractal)
Editor
29/12/2021 8:18 am

Luz p’ra nós!

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