p No centro está uma imagem que mostra o oscilador mecânico que foi resfriado ao seu estado fundamental e então excitado com sucesso por um único quanta de energia. A descrição acima é a simulação da forma do modo mecânico que é usado no experimento. A imagem inferior mostra a impressão de um artista de uma distribuição quase probabilística do estado quântico. Crédito:Moritz Forsch / TU Delft
p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Viena na Áustria e da Delft University of Technology na Holanda desenvolveu uma técnica usando fótons para controlar e medir fônons. Em seu artigo publicado na revista
Ciência , a equipe descreve sua técnica e sugere que seu trabalho pode ter estabelecido a base para um método para armazenar informações em um computador quântico. p Fônons são ondas de partículas que se movem juntas através de um material - como as ondas do oceano, eles se propagam, deixando as partículas através das quais se movem em seu estado original. Pesquisas anteriores mostraram que os fônons têm algumas características comportamentais que se assemelham a partículas, é por isso que eles foram rotulados como quasipartículas, e também por que eles têm sido de interesse em tantas pesquisas recentes. Os cientistas estão interessados em fônons porque eles podem fornecer uma ponte entre o mundo clássico e o mundo quântico. Neste novo esforço, os pesquisadores desenvolveram uma maneira não apenas de medir os fônons à medida que eles se propagam, mas mostre que é possível controlá-los, também.
p A técnica envolvia o disparo de um pulso de luz azul no que eles descrevem como um nanobeam de silício microfabricado - uma forma de cristal optomecânico. Ele foi projetado para vibrar de maneiras específicas quando atingido por um fóton. Quando a luz azul atingiu o dispositivo, criou fônons. Em seguida, eles dispararam um pulso de luz vermelha nos fônons para induzir uma interação de troca de estado. Esses fótons foram então refletidos de volta para um detector de fótons e posteriormente analisados usando Hanbury Brown e interferometria Twiss. Os pesquisadores usaram o estado dos fótons para determinar o estado não clássico dos fônons no dispositivo. A equipe mostrou que os fônons individuais que se movem em um cristal seguem as leis da mecânica quântica, ao contrário da física clássica.
p Os pesquisadores apontam que, por causa de suas propriedades quânticas e do uso de luz, a técnica oferece um caminho possível para o uso de fônons como meio de armazenar informações quânticas do tipo que poderia ser necessário em um computador quântico. p © 2017 Phys.org
