Equipe de pesquisa do IFUSP conquista o emaranhamento de seis campos luminosos com um único laser.
O emaranhamento é uma propriedade física que envolve correlações quânticas entre sistemas distintos. Estas correlações podem levar à superioridade dos computadores quânticos na realização de certas tarefas, como simulações e sistemas físicos ou fatoração de números primos (sendo esta uma questão fundamental para a segurança de dados no mundo moderno). Por conta disso, a geração de sistemas com múltiplos componentes emaranhados é um desafio relevante para a implementação das ideias advindas da teoria quântica de informação.
Pensando em termos de tamanho, conseguimos demonstrar que uma fonte simples de luz laser, conhecida como oscilador paramétrico ótico, pode gerar um conjunto de seis modos emaranhados. Mesmo em sua configuração mais básica, composta por um cristal entre dois espelhos, ele apresenta uma rica dinâmica de produção de pares de fótons e de troca de fótons entre os modos associados a diferentes frequências de operação.
Ainda que trabalhos anteriores tenham mostrado o emaranhamento entre dois ou três modos nestes osciladores, a estrutura que mostramos agora acaba por dobrar o espaço disponível para o processamento de informação. As novas ferramentas apresentadas podem ser adicionadas a outros sistemas mais elaborados, aumentando sua capacidade de processamento, ou no desenvolvimento de novas fontes de luz emaranhada.
O trabalho foi realizado com apoio de recursos da FAPESP, do CNPq, além de bolsas da CAPES.
Exploring six modes of an optical parametric oscillator - PRA, AQ11578
Hexapartite entanglement in an above-threshold optical parametric oscillator - PRL, LQ16089
Processos FAPESP associados:
15/18834-0: Auxílio à Pesquisa – Temático
13/00958-0: Bolsa de Pós-doutorado (Felippe A. S. Barbosa)
10/19486-2: Bolsa de Pós-doutorado (Alessandro S. Villar)
10/08448-2: Auxílio à Pesquisa – Temático
08/58297-0: Bolsa de doutorado (Antônio S. Coelho)
08/58431-9: Bolsa de Doutorado (Felippe A. S. Barbosa)
No dia 13.08.2018, a Revista PHYSICS, da APS, destacou a pesquisa:
https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevA.98.023823
Mais informações:
Prof. Marcelo Martinelli
E-mail: mmartine@if.usp.br - Telefone: 3091-6678
Prof. Paulo Alberto Nussenzveig
E-mail: nussen@if.usp.br - Telefone: 3091-6639
