Controle de luz quântica: pesquisa de doutoranda do IF/UFG é divulgada em veículo internacional
Estudo liderado por Gabriella Gonçalves Damas propõe método para reduzir interferências que dificultam o controle de estados da luz em processadores quânticos
Um dos obstáculos para a computação e o sensoriamento quânticos é a interferência de ressonâncias indesejadas, causadas por degenerescências acidentais.. Elas degradam o sinal e tornam muito difícil a manipulação precisa de pacotes de luz, limitando a capacidade dos processadores. Uma pesquisa desenvolvida no Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás (IF/UFG) propõe um caminho para contornar esse problema e foi divulgada pelo portal Quantum Zeitgeist, especializado em tecnologia quântica.
O trabalho é liderado pela doutoranda Gabriella Gonçalves Damas, com orientação do professor Norton Gomes de Almeida. O desafio central da equipe era resolver o chamado "agrupamento espectral", um fenômeno onde várias transições quânticas se sobrepõem e causam falhas quando se tenta controlar uma informação específica.
A interferência causada por ressonâncias secundárias, é um obstáculo clássico que dificulta a manipulação de estados quânticos na área. Para solucionar isso, o artigo descreve um método analítico e numérico que combina a calibração das chamadas não linearidades de Kerr com a expansão de Magnus, eliminando sistematicamente essas interferências.
Com essa abordagem, os pesquisadores eliminaram as degenerescências acidentais e sintetizaram estados quânticos complexos, entre eles estados de Fock com alto número de fótons e estados NOON, com fidelidade superior a 99,7%. O protocolo também se manteve estável diante de ruído térmico e de degradações do ambiente, o que o torna uma referência para a arquitetura de processadores bosônicos em eletrodinâmica quântica de circuitos (cQED). Essa robustez arquitetônica não apenas soluciona um problema teórico histórico, mas também demonstra forte viabilidade para implementações e desenvolvimento de trabalhos experimentais em laboratório.
O estudo conta com a colaboração de pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e de instituições da China.
A reportagem do Quantum Zeitgeist está disponível aqui.