Enhanced absorption of weak ultrashort light pulses by a narrowband atomic medium process

Physical Review A

O professor José Ferraz do Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada da UFRPE, em colaboração com pesquisadores do DF – UFPE, publicaram o artigo intitulado Enhanced absorption of weak ultrashort light pulses by a narrowband atomic medium process no periódico internacional Physical Review A.

Breve descrição do trabalho:

 A geração de pares de fótons emaranhados, a partir da Conversão Paramétrica Descendente Espontânea (CPDE) é uma técnica fundamental no campo da óptica quântica, diretamente responsável por um grande progresso no campo da informação quântica, onde tem sido utilizada em várias aplicações, tais como criptografia quântica, computação quântica, simulações quânticas, assim como no teste de leis fundamentais da mecânica quântica. A natureza probabilística da CPDE, no entanto, impede sua aplicação a problemas mais complexos que exigem escalabilidade, pois a probabilidade de gerar mais de um par de fótons diminui exponencialmente com o número de pares. Uma maneira possível de contornar esse problema é armazenar o fóton em uma memória para uso posterior, relaxando assim a exigência de geração simultânea de vários pares de fótons. Avanços significativos foram feitos nos últimos anos no desenvolvimento de memórias quânticas para várias aplicações. No entanto, a grande extensão da faixa de frequências do fóton da CPDE, introduz uma série de dificuldades extras no desenvolvimento de uma memória compatível. No coração do problema está o fato de que as memórias normalmente têm faixas de frequência estreita, associadas a seus longos tempos de coerência e os fótons ultra rápidos da CPDE maximizam todos os problemas decorrentes dessa incompatibilidade. Neste trabalho, apresentamos uma abordagem detalhada para esse problema, focando a absorção de fótons em 800 nm, uma escolha comum para fontes de CPDE, por vapores de átomos de rubídio. Descrevemos como medir pequenas absorções do pulso ultrarápido e como melhorar essa absorção através dos vários parâmetros do problema. Nossos resultados são modelados por uma teoria perturbativa adequada ao nosso atual regime de absorção fraca. Finalmente, nós fornecemos um mapeamento com diferentes estrátegias para obter maiores absorções.

O artigo pode ser baixado no seguinte link: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.101.053426