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Teletransporte de informação quântica entre diferentes cores

Processo: 09/52157-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de outubro de 2009 - 30 de novembro de 2011
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Marcelo Martinelli
Beneficiário:Marcelo Martinelli
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Auxílios(s) vinculado(s):10/52282-1 - Quantum information processing with continuous variables, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):09/15236-4 - Teletransporte de informação quântica entre diferentes cores, BP.TT
Assunto(s):Informação quântica  Teletransporte  Óptica quântica  Osciladores paramétricos ópticos  Emaranhamento quântico 

Resumo

Desde a montagem do primeiro Oscilador Paramétrico Ótico no Brasil [1], exploramos diversos comportamentos neste sistema os quais, ainda que previstos pela teoria [2], não foram observados, apesar da intensa pesquisa realizada por diversos grupos no exterior. Ao demonstrar o emaranhamento entre feixes intensos acima do limiar de oscilação [3], prever teoricamente o emaranhamento tripartite no sistema [4], demonstrar as correlações quânticas entre cores distintas por uma oitava [5, 6], e recentemente identificar a fonte de excesso de ruído neste sistema e controlá-la [7], medindo o emaranhamento tripartite no sistema [8], conseguimos um grau único de controle do OPO como fonte de estados não-clássicos. Propomos agora realizar o teletransporte de informação quântica entre diferentes faixas do espectro eletromagnético, empregando o emaranhamento tripartite do OPO como ferramenta. Estendendo a proposta de teletransporte com variáveis contínuas [9] a feixes de diferentes cores, podemos demonstrar a possibilidade de conectar diferentes sistemas que apresentem comportamento quântico passível de emprego em processamento de "qubits". Este sistema servirá de protótipo para a expansão do processamento de informação quântica, ou uma alternativa para traduzir emaranhamento em um comprimento de onda adequado para interação com os "qubits" - átomos, por exemplo - para um comprimento de onda adequado para telecomunicações - transmissão por fibra ótica. Para tanto, precisamos aprimorar o nosso sistema. Com o grau de controle adquirido, esta etapa requer sobretudo o aumento do grau de emaranhamento, o que é um desafio técnico envolvendo o uso de ótica de alta qualidade. A manipulação dos estados envolverá ainda o uso de cavidades Fabry-Perot para controle e manipulação dos campos, e como elemento auxiliar em sua deteção. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Novas luzes sobre o emaranhamento 

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)
BARBOSA, F. A. S.; COELHO, A. S.; CASSEMIRO, K. N.; NUSSENZVEIG, P.; FABRE, C.; MARTINELLI, M.; VILLAR, A. S. Beyond Spectral Homodyne Detection: Complete Quantum Measurement of Spectral Modes of Light. Physical Review Letters, v. 111, n. 20 NOV 14 2013. Citações Web of Science: 13.
BARBOSA, F. A. S.; COELHO, A. S.; CASSEMIRO, K. N.; NUSSENZVEIG, P.; FABRE, C.; VILLAR, A. S.; MARTINELLI, M. Quantum state reconstruction of spectral field modes: Homodyne and resonator detection schemes. Physical Review A, v. 88, n. 5 NOV 14 2013. Citações Web of Science: 8.

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