Fibras ópticas revolucionárias para a era da computação quântica desenvolvidas na Universidade de Bath

São PauloFísicos da Universidade de Bath desenvolveram novas fibras ópticas voltadas para a futura computação quântica. As tecnologias quânticas têm um grande potencial, como resolver problemas complexos, criar novos medicamentos e possibilitar comunicações seguras.

As novas fibras ópticas de Bath são a chave para comunicações quânticas.

As fibras ópticas tradicionais usadas atualmente em redes de cabos possuem núcleos sólidos e não são adequadas para comunicações quânticas. As novas fibras desenvolvidas em Bath têm um núcleo inovador com bolsões de ar ao longo de sua extensão, tornando-as mais eficientes para essa finalidade.

Dra. Kristina Rusimova, da Universidade de Bath, explicou que suas fibras transmitem luz de maneira única. Fibras comuns limitam os comprimentos de onda da luz devido ao vidro de sílica, que não é adequado para fontes de fótons únicos, qubits e outros componentes quânticos. No entanto, as fibras de Bath são projetadas para atender a essas necessidades específicas.

Principais características:

• Núcleo microestruturado com bolsões de ar
• Compatibilidade com fontes de fótons únicos e qubits
• Potencial para integrar repetidores quânticos

A luz tem grande potencial para a computação quântica. Os fótons, que são partículas de luz, possuem propriedades especiais. Uma dessas propriedades é o emaranhamento quântico. Dois fótons emaranhados podem compartilhar e influenciar as informações um do outro, mesmo estando distantes. Isso pode resultar em uma computação extremamente poderosa. Ao contrário dos bits clássicos, os fótons emaranhados podem representar simultaneamente os valores de um e zero.

Dr. Cameron McGarry, ex-pesquisador da Universidade de Bath, ressaltou a importância de uma internet quântica em um artigo recente. Essa nova internet exigirá fibras ópticas especiais, diferentes das que usamos atualmente. Essas fibras permitirão a criação de redes quânticas em grande escala e novas tecnologias.

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Pesquisadores debateram os obstáculos para se criar uma internet quântica. Fibras especiais são cruciais para isso. Elas facilitarão a comunicação a longas distâncias e o uso de repetidores quânticos, que ampliam o alcance da tecnologia quântica.

Fibras especiais têm diversas aplicações além da conexão de nós de rede. Elas podem viabilizar a computação quântica nesses pontos. Também podem produzir fótons entrelaçados, alterar comprimentos de onda, funcionar como interruptores de baixa perda ou atuar como memória quântica.

Dr. McGarry explicou o funcionamento especial dessas fibras. Os bolsões de ar presentes nelas permitem aos cientistas manipular o comportamento da luz. Isso pode ser utilizado para criar pares de fótons interligados, alterar cores de fótons e até aprisionar átomos dentro das fibras.

A pesquisadora de pós-doutorado, Dr. Kerrianne Harrington, destacou o rápido progresso em fibras ópticas microestruturadas. Essas fibras são extremamente importantes para a indústria. A pesquisa da equipe de Bath mostra desenvolvimentos promissores e possíveis vantagens para as futuras tecnologias quânticas.

Dr. Alex Davis, um pesquisador do programa Quantum Career Acceleration, explicou que essas fibras conseguem aprisionar a luz de maneira eficiente e transportá-la por longas distâncias. Isso é crucial para criar estados especiais de luz quântica, com aplicação em computação quântica, medições precisas e criptografia de dados segura.

O objetivo é criar um dispositivo quântico que supere os computadores tradicionais. Pesquisadores de Bath identificaram desafios que podem abrir novas direções de pesquisa. As fibras especiais que desenvolveram podem nos aproximar dessa meta.