Gerando emaranhamento entre átomos e microcavidades

• Processo: 16/04110-3
• Modalidade de apoio: 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Emaranhamento | Estados Gaussianos | Informação Quântica | Oscilador Paramétrico Ótico | Ótica Quântica | teletransporte | Informação Quântica

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)