p Muitos avanços e dispositivos tecnológicos modernos são baseados no entendimento da mecânica quântica. Comparado aos semicondutores, unidades de disco rígido ou lasers, os dispositivos quânticos são diferentes no sentido de que controlam diretamente os estados quânticos. Um grande objetivo da área é desenvolver um computador quântico funcional teorizado para superar os computadores tradicionais em certas tarefas computacionais difíceis. Pesquisadores da Universidade de Oulu e da Aalto University publicaram um artigo de revisão sobre física relacionada a dispositivos quânticos em Relatórios de progresso em física . p Um conceito central na mecânica quântica é o nível de energia. Quando um sistema mecânico quântico, como um átomo, absorve um quantum de energia da luz, é excitado de um nível de energia inferior para um superior. Alterar a separação entre os níveis de energia é chamado de modulação de frequência. Em dispositivos quânticos, a modulação de frequência é utilizada no controle de interações, indução de transições entre estados quânticos e engenharia de estruturas artificiais de energia.

p "A base da modulação de frequência da mecânica quântica é conhecida desde a década de 1930. No entanto, o avanço de várias tecnologias quânticas na década de 2000 criou uma necessidade de melhores ferramentas teóricas para a modulação de frequência de sistemas quânticos, "diz Matti Silveri, atualmente é pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Oulu.

p Compreender e usar a modulação de frequência é importante para desenvolver dispositivos quânticos mais precisos e portas quânticas mais rápidas para computadores quânticos de pequena escala em um futuro próximo. O campo de pesquisa de dispositivos quânticos e computação está crescendo rapidamente e recentemente atraiu investimentos de grandes empresas de tecnologia como o Google, Intel, IBM e Microsoft.

p "Queríamos revisar o recente progresso experimental e teórico com vários tipos de sistemas quânticos sob modulação de frequência. Esperamos acelerar a pesquisa neste campo, "diz o docente Sorin Paraoanu da Aalto University.

p O artigo discute a física da modulação de frequência em circuitos quânticos supercondutores, átomos ultracold, centros de vacância de nitrogênio em diamantes e ressonadores nanoeletromecânicos. Com essas plataformas, os níveis de energia podem ser modulados com precisão com a tensão, microondas ou lasers em ambientes experimentais. Os resultados teóricos do artigo são gerais e podem ser aplicados a vários sistemas quânticos.