Físicos da Universidade Paderborn desenvolveram um novo conceito para gerar fótons individuais – minúsculas partículas de luz que compõem a radiação eletromagnética – com propriedades personalizadas, cuja manipulação controlada é de fundamental importância para as tecnologias quânticas fotônicas. As descobertas já foram publicadas na revista Nature Communications.
O professor Artur Zrenner, chefe do grupo de pesquisa "nanoestrutura optoeletrônica", explica como os estados desejados sob medida representaram um desafio:"Fontes correspondentes geralmente são baseadas em emissões de luz de emissores quânticos de semicondutores individuais, que geram os fótons. Aqui, as propriedades dos fótons emitidos são definidos pelas propriedades fixas do emissor quântico e, portanto, não podem ser controlados com total flexibilidade."

Para contornar o problema, os cientistas desenvolveram um método totalmente óptico e não linear para adaptar e controlar as emissões de fótons únicos. Com base nesse conceito, eles demonstram o ajuste de energia guiado por laser e o controle de polarização de fótons (ou seja, a frequência da luz e a direção de oscilação das ondas eletromagnéticas).

O professor Stefan Schumacher, físico de Paderborn que também esteve envolvido no estudo, diz que eles "criaram um processo de conversão descendente controlado por laser de um estado excitado do emissor quântico semicondutor para um estado intermediário virtual, o que levou à emissão de um único fóton ."

Zrenner acredita que as descobertas marcam um passo importante para a emissão de fótons únicos personalizados de um sistema quântico fotônico baseado em princípios ópticos quânticos. + Explorar mais

Geração de luz em uma superposição quântica de número de fótons