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Físicos conseguem armazenar e transportar a luz

por Alberto Lima


Talvez ainda não exista uma maneira de se estocar o vento, mas os cientistas já descobriram uma maneira de se armazenar e transportar a luz, por mais estranho que pareça. Claro que ninguém colocou a luz em um caixote e a levou para o outro lado do mundo. Mas de qualquer forma, o feito foi notável.

A equipe, liderada pelo professor Patrick Windpassinger, da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), na Alemanha, desenvolveu um método em que o armazenamento e o transporte controlado da luz por um tempo e distância bem pequenos, foi possível.

Para isso, então, os pesquisadores utilizaram um sistema de memória quântica. Dessa forma, eles transportaram a luz armazenada a uma distância de 1,2 milímetros. Embora um movimento pequeno, normalmente já perturbaria suficientemente a luz. No entanto, as propriedades dela permaneceram praticamente intactas. 

Para armazenar a luz, a equipe de Windpassinger utilizou átomos de Rubídio 87 (o rubídio 87 possui 2 nêutrons a mais em seu núcleo do que o rubídio estável). O material estava em um estado ultra-frio – isso garantiu a eficiência e o tempo de armazenagem das ondas.

Como armazenar e transportar a luz?

“Nós 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”, explica com o paralelo o professor Windpassinger em um comunicado da Johannes Gutenberg University Mainz.

“Movemos esta mala por uma curta distância e depois retiramos a luz novamente. 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”, completa.

Os pesquisadores publicaram o estudo no periódico Physical Review Letters, em acesso aberto. 

Para armazenar as informações, os cientistas utilizaram uma técnica chamada transparência induzida eletromagneticamente (EIT). Trata-se de um efeito óptico causado pela interferência de duas ou mais ondas eletromagnéticas, como um feixe e um campo de bombardeamento, que criarão a tal transparência.

Como o processo é coerente, a luz não perde informações quando armazenada. Além disso o processo é reversível. Portanto, é possível recuperar toda a informação armazenada naqueles átomos a qualquer momento com alta eficiência e uma facilidade considerável.

A notabilidade do estudo está no fato da distância do transporte. Os cientistas foram capazes de transportar, ativamente, o dispositivo de armazenamento por uma distância maior do que o tamanho do próprio dispositivo, embora ainda seja uma distância bastante pequena.

Eles transportaram a nuvem de átomo utilizando uma “esteira” de feixes de laser, para não aquecer a nuvem nem causar uma perda significativa de átomos, já que o dispositivo é bastante frágil. 

Aplicações

Ok, eles armazenam a luz. Mas qual a utilidade disso? 

Bom, a computação quântica sofre grande progressos. A capacidade de processamento quântico aumenta quase exponencialmente, como quando a IBM dobrou sua capacidade de processamento quântico somente no intervalo entre Janeiro e Agosto de 2020. O progresso da tecnologia está realmente rápido.

Um computador quântico funciona por princípios completamente diferente de um computador normal. Ele alcança, potencialmente, velocidades de processamento e transmissão de dados muito maiores. Portanto, possuem inúmeras aplicações no campo científico e tecnológico (os computadores domésticos continuarão como os convencionais). 

Mas para que o progresso na computação quântica continue, precisa-se, necessariamente, dominar completamente a manipulação controlada e o armazenamento de informações quânticas. A luz é uma dessas maneiras, assim como armazenamos informações  convencionais em HDs, cartões de memórias ou SSDs.

Dado o crescente processamento, em breve os cientistas precisarão de um armazenamento quântico eficiente o suficiente para dar conta do grande fluxo de dados. Possivelmente isso ocorrerá em um futuro próximo, já que o desenvolvimento de tecnologia é bastante veloz.

O estudo foi publicado no periódico Physical Review Letters. Com informações de Phys.org.



Fonte Socientifica

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