Detectado Fóton individual sem ser destruído

[Imagem: Andreas Reiserer/MPQ]

Durante décadas os físicos acreditaram era impossível detectar algo tão frágil como um fóton, sem destruí-lo.

Com o advento da chamada medição fraca, que levantou incertezas sobre Heisenberg e a influência do observador sobre as medições quânticas, esta ideia foi contrariada.

Fontes de fótons individuais - uma espécie de conta-gotas de luz - têm importantes aplicações em todas as tecnologias que levam a palavra "quântica" no nome, incluindo computação, criptografia e transmissão de dados.

Coletores de fótons

São várias as maneiras capazes de detectar partículas individuais de luz, mas nenhum deles é muito eficaz.

A maioria delas destrói o fóton no processo de detecção, ou seja, utiliza toda a energia dos fótons detectados.

Para superar essas deficiências, Andreas Reiserer e seus colegas do Instituto Max Planck, na Alemanha, desenvolveram uma cavidade que é composta por dois espelhos altamente reflexivos, um de frente para o outro.

Ao entrar na cavidade, um fóton vai e volta milhares de vezes entre os dois espelhos, antes de ser expulso ou perdido.

Isto leva a uma forte interação entre a partícula de luz e os átomos na cavidade.

Reiserer descobriu que, ao fazer o fóton sair do dispositivo, é possível detectá-lo e medi-lo alterando sua fase, em vez da sua energia.

A importância se dá porque, se um fóton não é destruído após a detecção, ele pode ser detectado mais de uma vez, o que pode aumentar a eficiência dos detectores e a confiabilidade da computação e da transmissão quântica de dados.

Além disso, nas redes quânticas os fótons são portadores de informação. A possibilidade de detectá-los sem destruí-los significa que eles podem se tornar qubits perfeitos.

Finalmente, a maioria dos experimentos na área usa fótons de micro-ondas. Agora, os pesquisadores trabalharam com fótons com comprimentos de onda úteis para a chamada internet quântica.

Com informações de: Inovação Tecnológica