Uma equipe de pesquisadores com membros da Universit’e Paris-Saclay, da Universidade de Ulm e do Instituto de Tecnologias Quânticas desenvolveu um circuito no chip que produz até seis fótons de micro-ondas ao mesmo tempo. Em seu artigo publicado na revista Physical Review X, o grupo descreve como eles construíram o dispositivo, quão bem ele funcionou e seu possível uso como uma maneira mais eficiente de produzir partículas emaranhadas.
Nos últimos anos, cientistas e engenheiros encontraram múltiplos usos para partículas emaranhadas e têm procurado uma maneira de produzi-las com mais eficiência. Eles geralmente são criados usando um dispositivo que divide um único fóton em dois fótons, cada um com menos energia. Nesse novo esforço, os pesquisadores adotaram uma abordagem diferente – usando um circuito supercondutor.
O circuito foi projetado usando uma junção Josephson, um indutor de bobina e um capacitor colocado em uma base do tamanho de um chip. Uma junção Josephson é um dispositivo com duas tiras de supercondutores colocadas em uma placa de base a uma curta distância. Uma barreira isolante é então colocada entre eles. A aplicação de tensão a uma das tiras empurra a tensão através do isolador, onde os pares de elétrons Cooper são criados. Estes túneis através da barreira, e a quantidade de energia que possuem depende da quantidade de tensão aplicada.
No novo circuito, o indutor da bobina e o capacitor foram ajustados para que ressoassem em frequências de micro-ondas, e o número de fótons emitidos pelo dispositivo dependia da tensão aplicada. O dispositivo é capaz de produzir seis fótons ao mesmo tempo. Os pesquisadores não testaram os fótons para determinar se eles estavam emaranhados, mas acreditam que eles foram baseados em experimentos anteriores que eles realizaram. Eles também não tentaram modificar o dispositivo para determinar se mais de seis fótons poderiam ser produzidos. Mais testes são necessários, mas se o dispositivo funcionar como esperado, pode sinalizar o início de uma nova onda de pesquisas baseadas em grupos de partículas emaranhadas.
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