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
” dados-gt-translate-attributes=”[{[{“atributo”:”data-cmtooltip”, “formatar”:”HTML”}]” tabindex=”0″ role=”link”>Avanços da Ciência representa um avanço notável em óptica
” 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 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.
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