Teletransporte de estados do campo eletromagnético: de átomos para chips

• Processo: 20/03920-7
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2020
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Paulo Alberto Nussenzveig
• Beneficiário: Beatriz Vilela de Moura
• 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): Física atômica Óptica quântica Emaranhamento quântico Informação quântica Teletransporte

Resumo

Propomos um método de conversão de estados quânticos do campo eletromagnético entre cores distintas do espectro, empregando os feixes emaranhados produzidos pela conversão paramétrica descendente em um oscilador paramétrico ótico (OPO). Estes feixes são produzidos por um OPO bombeado em 532 nm, com a geração de um campo intenso (~ mW) ressonante com a linha D1 dos átomos de Rb. O campo complementar, produzido em 1.608 nm, está na faixa da banda L de telecomunicações, apropriada para acoplamentos em longa distância e compatível com a tecnologia de microfabricação de dispositivos ópticos em chips de silício e nitreto de silício.Empregaremos o sistema na demonstração de teletransporte de diferentes estados quânticos da luz produzidos por interação com átomos de rubídio, com a conversão de freqüência da luz para a banda L. Partiremos do caso mais simples, de um campo coerente para, em seguida, teletransportarmos o estado comprimido gerado por auto-rotação de polarização, um dos elementos de um par emaranhado produzido por mistura de quatro ondas e, finalmente, estados com função de Wigner negativa, obtidos pela subtração de fótons de um estado comprimido. Com base em nossos trabalhos recentes envolvendo a importância de modos de banda lateral na detecção de propriedades espectrais, investigaremos ainda seu uso como canal duplo de emaranhamento para teletransporte. A versatilidade da técnica no acoplamento quântico de estações remotas ou na integração de sistemas quânticos com potenciais aplicações em processamento de informação será evidenciada. (AU)