Entrelaçamento quântico é finalmente posto dentro de um chip

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/02/2015

Os fótons oriundos de um laser ficam girando em torno do anel, sendo reemitidos aos pares, com um elevado percentual dos pares já saindo entrelaçados. [Imagem: Università degli Studi di Pavia]

Entrelaçamento integrado

Davide Grassani e seus colegas da Universidade de Pavia, na Itália, criaram um componente capaz de gerar direta e continuamente pares de fótons entrelaçados.

Os fótons entrelaçados ficam intrinsecamente "conectados" um ao outro, e tudo o que acontece a um alterará imediatamente o outro, qualquer que seja a distância que os separe.

Este é um elemento fundamental para a criação dos computadores quânticos, e sua integração no interior de um chip de silício promete simplificar muito todo o trabalho de leitura e escrita dos qubits, os bits quânticos.

Ressonadores em anel

O componente utiliza uma tecnologia já bem conhecida, chamada microanel ressonador, utilizada em diodos ópticos, redes wireless a laser,microaceleradores de partículas e em experimentos de plasmônica, entre muitas outras aplicações.

Tipicamente, esses ressonadores capturam a luz, fazendo-a ficar dando voltas, e reemitem fótons com propriedades que podem ser ajustadas pelo projeto do componente. Neste caso, os fótons oriundos de um laser ficam girando em torno do anel, sendo reemitidos aos pares, com um elevado percentual dos pares já saindo entrelaçados.

"A principal vantagem da nossa nova fonte é que ela é ao mesmo tempo pequena, brilhante e feita de silício. O diâmetro do anel ressonador é de meros 20 micrômetros. Fontes anteriores eram centenas de vezes maiores do que a que desenvolvemos," disse o professor Daniele Bajoni, coordenador da equipe.

Os geradores de fótons entrelaçados até agora eram feitos sobretudo de cristais especiais e, com vários milímetros de diâmetro, inadequados portanto para serem inseridos no interior de chips.

Bibliografia:

Micrometer-scale integrated silicon source of time-energy entangled photons
Davide Grassani, Stefano Azzini, Marco Liscidini, Matteo Galli, Michael J. Strain, Marc Sorel, J. E. Sipe, Daniele Bajoni
Optica
Vol.: 2, 1, 88-94
DOI: 10.1364/OPTICA.2.000088