SBF
19/10/2020
Pequenas placas feitas de metal ou carbono, com apenas algumas dezenas de nanômetros de comprimento e poucas camadas atômicas de espessura, são nanoestruturas capazes de gerarem plasmons – uma espécie de onda que combina excitações do campo eletromagnético com as de cargas elétricas na superfície das placas. Um estudo teórico realizado por uma equipe de físicos da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), do Laboratório Nacional de Los Alamos e da Universidade do Novo México, ambos dos Estados Unidos, mostrou como é possível modificar essas nanoestruturas para, ao invés de gerarem plasmons, emitirem duas partículas de luz, os fótons, de maneira espontânea e eficiente.
“Acreditamos que nossos resultados sejam bastante abrangentes e que poderiam inclusive serem observados em laboratório com a tecnologia atual”, afirma Yuri Muniz, aluno de doutorado da UFRJ e primeiro autor do estudo, publicado em julho na revista Physical Review Letters. Muniz realizou o trabalho orientado pelos físicos Carlos Farina (UFRJ) e Wilton Kort-Kamp (Los Alamos).
O efeito descrito no estudo tem potencial para ser aplicado em novas tecnologias de comunicação quântica que utilizam pares de fótons emaranhados, isto é, interligados à distância por meio de correlações quânticas. “Mostramos em nosso trabalho que usar essas estruturas plasmônicas permite não somente diminuir o tempo de emissão de dois quanta de energia, como também permite gerar fótons em vez de só excitar plasmas, inclusive gerando pares de fótons emaranhados”, explica Muniz.
A pesquisa foi realizada com o apoio financeiro das agências brasileiras CAPES e CNPq.
Artigo científico
Two-Photon Spontaneous Emission in Atomically Thin Plasmonic Nanostructures
Y. Muniz, A. Manjavacas, C. Farina, D. A. R. Dalvit, and W. J. M. Kort-Kamp
Phys. Rev. Lett. 125, 033601 – 15 de julho de 2020
ArXiv:2006.15219
Como citar esta notícia: SBF. Nanoestruturas plasmônicas podem emitir fótons para tecnologias quânticas. Saense. https://saense.com.br/2020/10/nanoestruturas-plasmonicas-podem-emitir-fotons-para-tecnologias-quanticas/. Publicado em 19 de outubro (2020).
