Este trabalho demonstra um novo método para ajustar continuamente a não linearidade de fóton único usando estados de Rydberg de engenharia, abrindo caminho para tecnologias quânticas mais controláveis e escaláveis
A não linearidade refere -se ao comportamento que se desvia de uma relação simples e proporcional e não pode ser descrita com precisão por equações lineares. Esse conceito é elementary para entender sistemas complexos em várias disciplinas científicas, incluindo meteorologia, epidemiologia, química e mecânica quântica.
No campo da óptica quântica, alcançar a não linearidade no nível de fóton único é essencial para o desenvolvimento de protocolos avançados de informação quântica. Essa não linearidade permite um controle mais preciso sobre a transmissão de informações, facilita redes quânticas mais rápidas e escaláveis e aprimora a segurança da comunicação quântica.
Os átomos de Rydberg, que são átomos em estados altamente excitados, exibem fortes interações de longo alcance. Essas interações, particularmente o efeito de bloqueio de Rydberg, os tornam candidatos promissores para induzir fortes interações não lineares entre fótons. No entanto, um desafio importante reside em alcançar essa não linearidade de maneira controlável e eficiente, em vez de depender de métodos probabilísticos ou ineficientes.
Neste trabalho, os autores introduzem uma nova abordagem para engenharia precisamente os estados de Rydberg para permitir o ajuste contínuo da não linearidade de fóton único. Essa ajuste representa um avanço significativo, com possíveis aplicações abrangendo a física elementary e o desenvolvimento de tecnologias quânticas de próxima geração.
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