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Gerando emaranhamento entre átomos e microcavidades

Processo: 16/04110-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2016
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Marcelo Martinelli
Beneficiário:Luiz Couto Corrêa Pinto Filho
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/18834-0 - Explorando informação quântica com átomos, cristais e chips, AP.TEM
Assunto(s):Teletransporte   Informação quântica   Osciladores paramétricos ópticos   Óptica quântica   Emaranhamento quântico   Processos gaussianos

Resumo

O emaranhamento é uma ferramenta fundamental para a manipulação quântica de informação, seja para o processamento de informação de forma mais eficiente do que a permitida por um processador clássico, para a implementação de protocolos de criptografia, ou para o teletransporte de estados quânticos. Nossa presente proposta visa gerar emaranhamento entre campos de diferentes cores usando um oscilador paramétrico ótico sintonizável. Os comprimentos de onda visados são os das linhas D1 e D2 de átomos alcalinos (rubídio, 795 e 780 nm) e a banca C de telecomunicações por fibras óticas (cerca de 1560 nm). Tais comprimentos de onda são interessantes pois o primeiro endereça diretamente átomos que podem ser empregados na produção de memórias e processadores quânticos de informação, realizando tarefas que na prática são inviáveis de serem executadas com fótons, de difícil armazenamento. O segundo comprimento de onda é interessante por permitir transferir a informação com perdas minimizadas através de canais passivos de comunicação, seja em uma rede macroscópica (por fibras óticas), seja em redes construídas em chips de Si ou SiN (em guias de onda integrados).Além disso, há uma nova linha de pesquisa empregando sistemas fotônicos não lineares formados por microcavidades em chips de Si ou SiN que são possíveis candidatas a sistemas escalonáveis para o processamento de informação, que é hoje uma das grandes limitações para a implementação de processadores quânticos. O sistema que desenvolveremos permitirá o teletransporte de informação entre átomos e estas microcavidades, como parte de uma rede quântica de processamento. (AU)