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O caminho para a internet quântica: construindo fontes eficientes de luz quântica via efeito Raman

Processo: 21/06774-4
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2022
Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2026
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Acordo de Cooperação: MCTI/MC
Pesquisador responsável:Gabriel Horacio Aguilar
Beneficiário:Gabriel Horacio Aguilar
Instituição Sede: Instituto de Física. Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Ministério da Educação (Brasil)
Pesquisadores associados: Benjamin Fragneaud ; Marcelo Paleologo Elefteriadis de Franca Santos
Assunto(s):Mecânica quântica  Óptica quântica  Comunicação quântica  Informação quântica  Emaranhamento quântico  Efeito Raman 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:comunicação quântica | efeito Raman | Emaranhamento Quântico | Informação Quântica | Mecânica Quântica | Ótica Quântica | Ótica e Informação Quântica

Resumo

A Física Quântica é uma das teorias de maior sucesso na história da humanidade. Suas previsões teóricas de novos fenômenos em escala microscópica concordam extremamente bem com os resultados experimentais. Isto levou à criação de inúmeras aplicações tecnológicas de grande impacto na sociedade. As primeiras tecnologias quânticas surgiram em meados do século 20, quando dispositivos baseados na Física Quântica, como o laser e o transistor, entraram na tecnologia dominante. Atualmente, estamos no início de uma nova era de tecnologias quânticas. Dois dos exemplos mais paradigmáticos são os sistemas de criptografia quântica e a internet quântica, que se destinam a garantir uma comunicação segura entre os usuários. Um dos principais desafios para o bom funcionamento dessas tecnologias é a criação de fontes eficientes de fótons individuais e de pares de fótons emaranhados. Existem atualmente várias plataformas disponíveis para implementar essas fontes, porém nenhuma delas ainda é satisfatória. Resultados muito recentes mostram que fótons emergentes do espalhamento Raman podem ser utilizados para este fim. Neste projeto, investigaremos experimentalmente o uso de processos Raman para criar fontes de fótons simples e emaranhados. Dado que fótons Raman foram observados em materiais simples como álcool ou água destilada, a produção massiva de fontes de fótons poderia ser extremamente barata. Além disso, as amostras onde o efeito Raman ocorre serão colocadas dentro de cavidades ópticas ressonantes, cuja otimização promete melhorar o brilho do efeito Raman via o efeito Purcell. Esperamos obter fontes de luz quântica compatíveis com futuros repetidores quânticos e internet quântica global. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
KHAN, K.; MAGALHAES, W. F.; ARAUJO, J. S.; DE LIMA BERNARDO, B.; AGUILAR, G. H.. Quantum coherence and the principle of microscopic reversibility. PHYSICAL REVIEW A, v. 108, n. 5, p. 10-pg., . (21/06774-4)