O oscilador quântico acoplado possui dois osciladores harmônicos, onde cada oscilador envia para o outro exatamente um quanta de energia, a menor unidade possível de energia.
© NIST (dispositivo do oscilador quântico acoplado)
Este é o aparato onde os dois íons de berílio ficaram presos para trocar a menor unidade mensurável de energia. Os íons ficam a cerca de 40 micrômetros um do outro, acima do quadrado de ouro que se pode ver no centro. O chip está rodeado por uma malha de cobre e ouro para evitar o acúmulo de cargas estáticas.
O oscilador quântico acoplado foi construído por cientistas do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia dos Estados Unidos. Eles colocaram dois íons de berílio próximos um ao outro e os induziram a ficar trocando as menores unidades de energia que se pode medir. Como a troca de energia equivale à troca de informações, esse oscilador quântico acoplado poderá ser usado para transferir, por exemplo, dados codificados em um fóton, entre dois íons.
Há possibilidade de transferência da informação quântica para um oscilador mecânico, que poderia servir de interface neste sistema. O movimento dos íons, embora aconteça em condições regidas pela mecânica quântica, pode ser comparado ao comportamento de dispositivos osciladores do mundo macroscópico, como o pêndulo de um relógio ou um diapasão.
A troca de energia de vários quanta foi detectada a cada 155 microssegundos. A troca de um quanta foi menos comum, e ocorreu a cada 218 microssegundos.
Os íons podem trocar energia indefinidamente, até que o processo seja interrompido pelo aquecimento do dispositivo que funciona com temperatura de -269ºC.
Essa capacidade de troca de energia, ou de informações, em nível quântico, é mais uma ferramenta na construção dos computadores quânticos. O acoplamento direto de íons postos em locais separados pode simplificar as operações lógicas e ajudar a corrigir erros de processamento.
Além disso, o experimento sugere que as interações podem ser usadas para conectar diferentes tipos de sistemas quânticos, como um íon e uma partícula de luz, um fóton, para transferir informações em uma rede quântica. Por exemplo, um íon aprisionado poderia atuar como um "transformador quântico" entre um qubit (bit quântico) supercondutor e um qubit feito de fótons.
Fonte: Nature
Nenhum comentário:
Postar um comentário