Novo método de trem de pulso visa melhorar a precisão no controle quântico

As tecnologias quânticas estão preparadas para transformar campos que vão da medicina e sensoriamento à computação e comunicações, manipulando os estados de energia dos átomos e moléculas. Escola de Engenharia e Ciências, cuja pesquisa se concentra na ciência quântica e no controle de sistemas quânticos.

Nestas aplicações, as interações luz-matéria devem ser controladas com extrema precisão, por isso os investigadores querem usar luz suficiente para controlar um sistema quântico sem introduzir processos indesejados. Em seu novo estudo, Malinovskaya e seus colaboradores propõem resolver esse problema com o que chamam de versão “digitalizada” de um pulso de laser.

Seus cálculos mostram que o uso de uma série de 12 pulsos de laser curtos e de baixa intensidade produziria o mesmo efeito que um pulso longo e intenso, mas sem empurrar os átomos ou moléculas para estados indesejados que são difíceis de controlar. Em vez de usar um pulso de laser muito forte, sugerimos imitar seus efeitos com uma sequência, ou trem, cuidadosamente programada de pulsos fracos”, explica Malinovskaya.

Cada pulso carrega muito menos energia, mas seu tempo, intensidade, frequência e fase são calculados e controlados com precisão. " Descubra o que há de mais recente em ciência, tecnologia e espaço com mais de 100.000 assinantes que confiam no Phys. org para obter insights diários. O artigo, intitulado “Digitizing ultrafast adiabatic passage with a pulse train”, foi publicado no Journal of the Optical Society of America B em setembro de 2018.

Esta nova técnica poderá beneficiar sensores quânticos, computadores quânticos e simuladores quânticos, onde a preparação e manipulação confiáveis ​​de estados quânticos são essenciais para fazer medições precisas ou realizar cálculos.

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