Método melhora detecção de estados quânticos

Nova técnica de detecção de propriedades da feixes de luz, desenvolvida por físicos brasileiros, pode alavancar o campo da comunicação quântica, podendo futuramente  levar a formas sofisticadas de criptografia.

A base dessa tecnologia é a transmissão e armazenagem de informação no próprio estado quântico do sistema. E um dos maiores desafios é como "ler" esses dados, ou seja, decodificar significa reconstruir o estado da luz.

Diferentes estratégias permitem determinar o estado quântico de fótons (partículas constituintes da luz), mas um problema comum é que eles podem não permitir a identificação de certos aspectos das flutuações quânticas.

A técnica proposta dribla uma dificuldade do método tradicional, que envolve comparar a amplitude dos fótons a uma fonte de luz de referência. Essa estratégia, chamada de detecção homódina, não permite avaliar como a energia está distribuída ao longo do espectro de flutuações quânticas. "É como ouvir uma orquestra, mas não ser capaz de ouvir as  intensidades dos diferentes instrumentos", compara Jessica Thomas, em comentário na seção “Sinopses” sobre o trabalho, publicado na Physical Review Letters.

A técnica alternativa foi desenvolvida por Felippe Barbosa e  colegas do Instituto de Física da Universidade de São Paulo, do Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco e do Laboratório Kastler Brossel, da Universidade Pierre e Marie Curie, em Paris. Chamada de detecção de ressonador, ela faz os fótons passarem por uma cavidade ressonante regulada especificamente para detectar a distribuição da energia pelo espectro de flutuações quânticas.

No experimento, a equipe demonstra que o método permite diferenciar estados quânticos que seriam considerados iguais pela técnica de detecção homódina.

Para ler o trabalho, clique aqui (para assinantes da PRL) ou aqui (acesso livre).

 

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