p Nos últimos anos, osciladores mecânicos nanofabricados surgiram como uma plataforma promissora para aplicações de informação quântica. O emaranhamento quântico de ressonadores optomecânicos projetados ofereceria uma rota atraente para redes quânticas escaláveis. Pesquisadores da TU Delft e da Universidade de Viena observaram esse emaranhamento e relataram suas descobertas na edição desta semana do Natureza . p As vibrações se comportam como ondas, mas a mecânica quântica também prevê que o movimento das ondas consiste em minúsculos pacotes discretos de energia chamados fônons. Em setembro de 2017, a equipe de pesquisadores da TU Delft e da Universidade de Viena demonstrou um novo nível de controle quântico sobre essas vibrações usando pulsos de laser. Eles criaram excitações de fônons individuais e confirmaram seu aspecto de partícula fundamental. A criação e verificação desses fônons individuais foi um passo importante em direção ao controle quântico óptico total do movimento mecânico.

p Agora, eles deram um próximo passo importante ao criar um emaranhamento entre dois desses ressonadores micromecânicos mediados por fótons "telecom". O entrelaçamento é conhecido como a "ação fantasmagórica à distância" entre dois objetos que só podem ser descritos com a teoria quântica.

p "O emaranhamento é um recurso crucial para redes de comunicação quântica, "diz o prof. Simon Gröblacher, do Instituto Kavli de Nanociência em TU Delft." Particularmente importante é a capacidade de distribuir o emaranhamento entre as memórias quânticas remotas. Realizações anteriores utilizaram sistemas como átomos embutidos em cavidades, mas aqui, Apresentamos uma plataforma de estado sólido puramente nanofabricada na forma de microrressonadores baseados em chip - pequenos feixes de silício que confinam simultaneamente a luz e as vibrações. Ao estender o controle de quanta mecânico único a vários dispositivos, demonstramos o emaranhamento entre tais dispositivos micromecânicos em dois chips separados por 20 cm. "

p Os dispositivos usados ​​consistem em feixes de silício do tamanho de um micrômetro. Eles são padronizados de tal forma que suas vibrações podem ser "escritas" nos pulsos de laser que viajam através deles e vice-versa. Os feixes vibrantes consistem em 8 bilhões de átomos cada, são do tamanho de uma célula, e pode, portanto, ser facilmente visto com uma lupa ou microscópio.

p "Dispositivos optomecânicos nanomecânicos são uma plataforma muito promissora para o processamento integrado de informações quânticas com fônons, como os parâmetros do sistema, como comprimento de onda de conversão óptica e tempos de memória quântica, pode ser livremente adaptado através do design. Por exemplo, escolhemos deliberadamente o comprimento de onda óptico do dispositivo para estar na banda de telecomunicações, que normalmente é usado na distribuição de internet de alta largura de banda. Deste modo, mostramos que as redes quânticas podem ser construídas usando fibra óptica convencional em combinação com nossos dispositivos, "diz o Dr. Sungkun Hong da Universidade de Viena.

p Outra vantagem importante é que seus dispositivos podem ser integrados em um chip junto com outros sistemas quânticos de estado sólido. Os autores, por exemplo, esperam que seus dispositivos possam ter interface com circuitos quânticos supercondutores e usados ​​como "portas ethernet" quânticas que transferem informações quânticas entre os circuitos e os sinais ópticos.

p "O próximo passo será construir uma rede composta por mais vigas e trabalhando em centenas de metros, talvez até vários quilômetros, nos aproximando da realização de um sistema que pode ser usado para aplicações quânticas reais, "diz o prof. Gröblacher." Não vemos obstáculos fundamentais para dar esses passos nos próximos anos. "