No domínio da física quântica, o controle da luz no nível quântico é crucial para o avanço das tecnologias quânticas. Uma equipe de pesquisadores da Universidade Técnica de Munique (TUM) e da Universidade Ludwig Maximilian de Munique (LMU) alcançou um avanço significativo ao concretizar o conceito de engenharia quântica de reservatórios pela primeira vez. Isso lhes permite controlar duas fontes de luz quântica independentes simultaneamente, em vez de uma. As descobertas são publicadas na Nature Communications.

As fontes de luz quântica emitem fótons em uma superposição quântica, que é uma propriedade fundamental usada em várias tecnologias quânticas, como computação quântica, criptografia e comunicação. No entanto, controlar estas fontes provou ser um desafio significativo.

A equipe de pesquisa, liderada pelo professor Philipp Strack, inspirou-se na física da matéria condensada e na teoria quântica de campos para superar esse obstáculo. Eles incorporaram o conceito de reservatório estruturado, conhecido como “reservatório quântico projetado”, para realizar a engenharia de reservatório quântico.

O reservatório quântico projetado atua como um ambiente externo que interage com as fontes de luz. Ao adaptar cuidadosamente as propriedades deste ambiente, os pesquisadores poderiam influenciar o comportamento quântico das fontes de luz. Isso lhes permitiu controlar simultaneamente a emissão de fótons únicos de duas fontes de luz quântica independentes, o que nunca havia sido alcançado antes.

“A engenharia de reservatórios quânticos oferece uma abordagem revolucionária para controlar sistemas quânticos com grande precisão e eficiência”, diz o Dr. Stephan Mohr, do Instituto Walter Schottky. "Esta descoberta tem um imenso potencial para o avanço das tecnologias quânticas e abre caminho para novas aplicações no campo da óptica quântica e do processamento de informações quânticas."

Os resultados representam um marco importante no campo da física quântica, demonstrando o potencial da engenharia de reservatórios quânticos para controlar múltiplos sistemas quânticos. Isto abre novos caminhos para a investigação e desenvolvimento em tecnologias quânticas, que deverão revolucionar vários campos, desde a comunicação e a computação até à detecção e à imagem.