Pesquisadores brasileiros avançam no controle de interações entre luz e ondas acústicas

Dois artigos científicos recentes, com a participação de físicos brasileiros, apresentam avanços significativos na manipulação de ondas de luz e acústicas. Os estudos, publicados em março de 2025, abordam a transdução quântica e a manipulação da polarização da luz, com potencial para revolucionar a comunicação quântica.

O primeiro artigo, publicado na revista Nature Communications, descreve um cristal de silício bidimensional projetado para dissipar calor rapidamente. Essa inovação visa aumentar a eficiência no processamento de informações quânticas, utilizando qubits (bits quânticos). O coautor Gustavo Wiederhecker, do Instituto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas (IFGW-Unicamp), destaca que essa pesquisa pode facilitar o desenvolvimento de dispositivos para sistemas de comunicação quântica.

O segundo estudo, disponível na Physical Review Letters, explora uma nova estratégia para alterar a polarização da luz em guias de onda de niobato de lítio. Essa manipulação pode resultar em lasers mais finos e puros, aumentando a capacidade de transmissão de dados em fibras ópticas. O principal autor, Caique Rodrigues, enfatiza que essa técnica pode ser aplicada na fabricação de guias que atuem como conversores de polarização.

Avanços na Transdução Quântica

Os dois trabalhos contribuem para a transdução quântica, que envolve a conversão de informações quânticas entre diferentes formas de energia. O cristal de silício bidimensional permite interações em duas dimensões, superando limitações de cristais unidimensionais que geram aquecimento residual. Thiago Alegre, coautor do primeiro artigo, explica que o design do cristal foi pensado para interagir eficientemente com qubits supercondutores.

A pesquisa também aborda o fenômeno do espalhamento de Brillouin, onde a luz altera suas propriedades devido a vibrações acústicas. A manipulação desse fenômeno pode ser crucial para aplicações em telecomunicações, permitindo medições precisas em fibras ópticas.

Esses avanços representam um passo importante na busca por redes quânticas mais eficientes, que podem operar em temperaturas mais altas e com maior capacidade de transmissão de dados. O controle das vibrações acústicas durante a conversão de dados ainda precisa ser aprimorado, mas os resultados iniciais são promissores.