Chave totalmente óptica poderá revolucionar telecomunicações

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/05/2005

Um grupo de físicos da Universidade Duke, Estados Unidos, desenvolveu uma nova técnica de chaveamento que utiliza um feixe muito tênue de luz para controlar outro feixe de luz, muito mais forte. Em termos imediatos, o feito poderá permitir que equipamentos de telecomunicações ópticas funcionem de forma mais eficiente; e em termos futuros, poderá facilitar a construção de computadores quânticos.

"O que é importante aqui é que esta é uma chave totalmente óptica, utilizando somente luz, com um feixe fraco afetando um feixe forte," afirmou Daniel Gauthier, coordenador da pesquisa.

Atualmente, os equipamentos de telecomunicações por fibras ópticas devem primeiro converter a luz para eletricidade, para que o chaveamento se dê e, a seguir, converter novamente a eletricidade em luz, um processo ineficiente e que limita as velocidades das redes ópticas.

Os cientistas já haviam demonstrado técnicas nas quais um feixe forte consegue alterar um feixe fraco, o que não é útil em termos práticos, pelo desperdício de energia.

No novo experimento, os cientistas apontaram dois feixes de laser idênticos, um em direção ao outro, ambos passando por uma nuvem de vapor de rubídio, aprisionada no interior de um tubo a vácuo. Normalmente, os dois lasers deveriam simplesmente passar um através do outro.

Mas os cientistas utilizaram um tipo de luz na faixa exata do infravermelho que o torna passível de ser afetado pelas excitações naturais dos átomos de rubídio.

Essa interação entre a luz e os átomos de rubídio cria uma instabilidade que gera dois feixes de laser adicionais. Quando esses feixes secundários são projetados numa tela, eles formam um padrão óptico. O padrão pode então ser rotacionado para um novo alinhamento, quando um terceiro feixe de chaveamento é passado através do vapor de rubídio.

De acordo com o artigo, publicado no exemplar de 29 de Abril da revista Science, os cientistas foram capazes de operar sua chave óptica utilizando feixes até 6.500 vezes mais fracos do que a luz do padrão óptico. O feixe controlador possuía apenas 2.700 fótons, as partículas individuais de luz.

Os cientistas também afirmam no artigo que vislumbram a possibilidade de que, com alterações em seu experimento, a luz controladora possa consistir não mais em feixes, mas em fótons únicos.

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