Câmara de vácuo feita sob medida para realizar o experimento. (Créditos da imagem: Windpassinger Group).

A luz é incrível. Você pode dobrá-la ou saltá-la, e agora pesquisadores encontraram uma maneira de prendê-la, movê-la fisicamente, e depois liberá-la novamente.

De Alfredo Carpineti para o IFLScience.

Este feito incrível de física foi demonstrado na Universidade Johannes Gutenberg de Mainz, na Alemanha, e publicado na Physics Review Letters. Pesquisadores aprisionaram a luz em uma “memória quântica”, uma nuvem de átomos de rubídio ultra-frio. A memória quântica foi então movida por 1,2 milímetro e a luz foi liberada com pouco impacto em suas propriedades.

“Armazenamos a luz colocando-a em uma mala, por assim dizer, só que no nosso caso a mala era feita de uma nuvem de átomos frios. Nós movemos esta mala por uma curta distância e depois tiramos a luz de novo. Isso é muito interessante não só para a física em geral, mas também para a comunicação quântica, porque a luz não é muito fácil de ‘capturar’, e se você quiser transportá-la para outro lugar de forma controlada, geralmente acaba se perdendo”, disse o principal autor do estudo, Patrick Windpassinger, em um comunicado.

O estudo

As redes de comunicação quântica são cruciais para o futuro da computação, que usa as propriedades quânticas como uma maneira de produzir um incrível poder computacional. A capacidade de armazenar e até mesmo mover a luz é a chave para esse objetivo. Sem essa habilidade, não seria possível escalar uma rede quântica.

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No entanto, mover uma nuvem de átomos sem mexer com eles não é fácil. Se você quer manter a luz presa em segurança, você precisa afetá-la muito pouco. Para resolver isso, a equipe desenvolveu uma “correia transportadora óptica”. Dois lasers foram usados para mover a nuvem de átomos sem perdê-los ou aquecê-los.

Muitos obstáculos aos computadores e redes quânticos comerciais permanecem, mas certas barreiras foram superadas neste trabalho. Os sistemas quânticos são suscetíveis a interferências e ruídos de seu entorno, razão pela qual são mantidos a temperaturas muito baixas, a fim de manter as propriedades do sistema sob controle.

A distância de transporte é curta por enquanto devido a vários fatores, mas se resume ao fato de que a luz só pode ser armazenada desta forma por um tempo limitado. As abordagens atuais de armazenamento, como muitos fenômenos quânticos, podem ser interrompidas facilmente. O objetivo é manter a luz o mais inalterada possível. Então, enquanto 1,2 milímetro pode não parecer muito, este é um grande passo para o campo.