A Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC, sigla em inglês) anunciou nesta segunda-feira (25), que os pesquisadores do grupo Li Chuanfeng e Zhou Zongquan conseguiu recentemente aumentar o tempo de armazenamento da luz para uma hora, batizando o recorde mundial de um minuto estabelecido por uma equipe alemã há oito anos, e dando um passo importante para a realização de um disco USB quântico. A revista acadêmica internacional “Nature Communications” publicou recentemente os resultados, que os revisores consideraram como “uma enorme conquista”.
O armazenamento da luz é particularmente importante, uma vez que com o armazenamento quântico da luz é possível construir redes quânticas, superando assim as perdas de propagação para estabelecer redes de comunicação à distância. Outra solução de comunicação quântica remota é o dispositivo USB quântico, onde os fótons são salvos e as informações quânticas são transmitidas através de um dispositivo USB. Considerando a velocidade dos meios de transporte como aviões e trens de alta velocidade, o tempo de armazenamento de luz do disco usb quântico precisa atingir a ordem de grandeza das horas para ser útil.
O grupo de pesquisa de Li e Zhou tem vindo a estudar esta área a longo prazo, tendo desenvolvido, em 2015, um espectrômetro óptico de ressonância magnética para detecção heterogénea Raman, que descreve a quantidade completa de Hamilton para a transição óptica de cristais de silicato de ítrio dopado em európio. Recentemente, eles fizeram grandes avanços experimentais, combinando tecnologias como o “pentes de frequência atômica” para o armazenamento de longa duração de sinais ópticos.
No experimento, o sinal óptico foi submetido a uma série de operações tais como excitação óptica, excitação de spin e pulsos protegidos por spin, e foi relido como um sinal óptico com um tempo total de armazenamento de 1 hora e uma “fidelidade” de fase de armazenamento de 96,4 ± 2,5% da luz.
“Em termos simples, estamos usando uma estrutura cristalina para ‘armazenar’ a luz e tirando-o depois de uma hora percebemos que sua fase e as informações em polarização eletromagnética estão bem preservadas.” A informação sobre o estado da luz pode facilmente desaparecer, diz Li, e o estudo alarga significativamente o tempo de conservação e, portanto, espera gerar uma série de aplicações inovadoras.
Por exemplo, a conservação da luz captada por dois telescópios distantes e a sua colocação em conjunto para o processamento de “interferência” pode quebrar os limites de tamanho de um único telescópio e aumentar significativamente a precisão da observação.
Segundo a mídia IThome, o relatório diz que o disco quântico é importante para a construção de uma rede de comunicação quântica global. Li introduz, para a realização do disco quântico, não exige apenas a alta precisão para “reter a luz”, ainda tem que melhorar a relação do sinal/ruído, que é também a direção do seu próximo esforço.
Esquema de armazenamento, em que o campo de luz do sinal é absorvido pelo espectro de absorção atômica em forma de pente e armazenado como excitação do spin pelo campo de luz de controle que é prolongado sob o comando do campo de radiofrequência e, finalmente, lido como um sinal óptico.
Leitura da intensidade do sinal do impulso de luz em relação ao tempo de armazenamento.
Tradução: Mei Zhen Li
Fonte: IThome; Xinhua
