Induzindo espalhamento guia-cavidade para transdução eficiente entre microondas e luz

• Processo: 23/00058-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Thiago Pedro Mayer Alegre
• Beneficiário: André Garcia Primo
• Supervisor: Amir Safavi-Naeini
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Stanford University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 19/09738-9 - Cavidades optomecânicas em regime próximo ao acoplamento forte, BP.DD
• Assunto(s): Fotônica Optomecânica Óptica Comunicação quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fotonica | Optomecânica | Optomechanics | Photonics | óptica

Resumo

A transdução coerente de informação entre microondas e luz é um dos pilares das futuras redes de comunicação quânticas. Uma maneira factível de realizar a conversão de informação entre frequências tão diferentes é através do uso de nano-ressoadores mecânicos de alta frequência interagindo com modos ópticos de baixas perdas. Experimentos atuais utilizando essa plataforma requerem uma grande população de fótons na cavidade óptica, utilizados para aumentar a taxa de interação acusto-óptica. Tal necessidade limita a operação desses dispositivos no regime quântico, já que fótons são inevitavelmente absorvidos pelos materiais envolvidos e calor é gerado. Uma maneira de mitigar esse problema é utilizar o fenômeno da optomecânica dissipativa. Aqui, fótons podem ser espalhados diretamente de um guia-de-ondas para o modo de um ressoador óptico, reduzindo a necessidade dos altos campos eletromagnéticos no interior da cavidade óptica. Nesse projeto, propomos um método novo de utilização de sistemas optomecânicos dissipativos para suprimir enormemente o campo óptico médio de uma cavidade e ao mesmo tempo obtermos altas taxas de espalhamento mecânico. (AU)