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FÍSICA APLICADA: Sintonizando um Fóton

sábado, 7 de junho de 2008

A atual capacidade científica e tecnológica para detectar um único fóton torna possível investigar as propriedades quânticas da luz e implementar estratégias de comunicação quântica e criptografia quântica com um único fóton transportando a informação.

Até esta data, os detectores de fótons têm dois padrões: podem ser projetados com sensibilidade para detectar um único valor da energia dos fótons ou para detectar uma vasta gama de energias.
No entanto nenhum apresenta a opção para sintonizar o comprimento de onda detectado.

Agora a equipe de Gustavsson descreve o detector com sintonia de freqüência para um único fóton no regime de microondas usando a estrutura de ponto quântico duplo.

Eles são capazes de deslocar os níveis discretos de energia de um ponto quântico em relação aos níveis de energia do outro ponto quântico por meio da aplicação de voltagens adequadas no portão de passagem dos elétrons.

Usando técnicas de detecção de carga elétrica resolvidas no tempo, eles conseguem relacionar diretamente a detecção do tunelamento de um elétron com a absorção de um único fóton, cuja energia corresponde a separação do nível de energia sintonizado entre os dois pontos quânticos.

Se você quer saber mais, consulte Phys. Rev. Lett. 99, 206804 (2007).

Sondando Memórias Quânticas

quarta-feira, 11 de abril de 2007

Você não está conseguindo associar completamente um nome a um rosto, ou associar um cantor com uma canção? Você sabe, ou pelo menos espera, que a informação se encontre intacta em algum lugar em sua memória, necessitando somente do truque, ou do estímulo correto da memória para a recuperar.

Para a comunicação através de processos quânticos, na qual a informação é transmitida ao longo dos canais quânticos e armazenada em memórias quânticas, é necessário que a informação armazenada esteja bem definida e seja recuperável.

Entretanto, é conhecido que as memórias quânticas são deterioráveis por causa do processo conhecido como decoerência, e em consequência os físicos têm que desenvolver seu próprio conjunto de truques para sondar e medir o grau de confiança dessas memórias.

Staudt e colaboradores (Phys. Rev. Lett. 98, 113601 – 2007) estudaram a informação quântica armazenada em uma memória ótica, na qual a informação está codificada por meio de um processo de transferência coerente da fase e das amplitudes de pulsos de luz em um material sólido apropriado.

Eles usaram a técnica de photon-echo por meio da qual uma seqüência de pulsos inicializa a célula de memória, codifica os dados dentro da célula, e usa um pulso lido para gerar um pulso eco estimulado que replica a informação armazenada.

A vantagem deste processo é que, embora as memórias possam ser perdidas, se forem recuperadas permanecem intactas.

OBS: A técnica de photon-echo foi desenvolvida a partir de um fenômeno de transição ótica coerente que ocorre em certos tipos de materiais, os quais mediante excitação de pulsos óticos via laser, produzem pulsos elétricos que são do mesmo tipo dos pulsos incidentes, por isso denominados por “eco de fóton”.