Cientistas conseguiram um feito notável ao usar luz solar comum para criar pares de fótons ligados quanticamente, um fenômeno geralmente dependente de lasers precisos em laboratório. A equipe, liderada por Wuhong Zhang e Lixiang Chen da Universidade de Xiamen, na China, desenvolveu um sistema de rastreamento solar que canaliza a luz do sol através de uma fibra óptica até um cristal especial, gerando fótons correlacionados capazes de realizar imagens fantasmas.
Este método permite a reconstrução de imagens de forma indireta por meio de correlações quânticas. O experimento, publicado na revista Advanced Photonics, mostrou que o sistema alimentado por luz solar produziu uma qualidade de imagem semelhante à de sistemas tradicionais a laser.
A técnica de conversão paramétrica descendente espontânea, conhecida pela sigla SPDC, é usada para gerar pares de fótons correlacionados e geralmente requer luz laser coerente. Descobertas recentes, porém, indicam que fontes de luz parcialmente coerentes, como a luz solar, também podem ser eficazes para esse propósito.
Apesar das dificuldades associadas à instabilidade da luz solar natural, o sistema conseguiu gerar pares de fótons com fortes correlações de posição. A configuração incluiu um dispositivo de rastreamento solar automático que direciona a luz solar para uma fibra óptica multimodo de 20 metros, transportando a luz para um laboratório interno escuro.
No laboratório, a luz bombeia um cristal não linear de titanato de potássio e fósforo, conhecido como PPKTP. A visibilidade de imagem fantasma alcançada pelo sistema movido a luz solar foi de 90,7%, comparável aos 95,5% de um laser padrão de 405 nanômetros operando na mesma potência de bombeamento.
Além de imagens simples de fenda dupla, os pesquisadores também reconstruíram uma imagem bidimensional mais detalhada. O resultado demonstra que o sistema pode lidar com padrões espaciais complexos sem depender de equipamentos laser sofisticados.
Os pesquisadores acreditam que a tecnologia pode ser especialmente útil para futuros sistemas de imagem quântica e informação quântica em ambientes remotos ou aplicações espaciais. Avanços na coleta de luz solar, engenharia de cristais e métodos de reconstrução de imagem podem melhorar ainda mais a qualidade e a velocidade do processo, conforme detalhado pelo Science Daily.
A descoberta aproxima a tecnologia de uso prático no mundo real, abrindo possibilidades para sistemas quânticos que dispensam a infraestrutura laboratorial tradicional. O uso de luz solar como fonte de bombeamento representa um passo significativo para a democratização de técnicas quânticas avançadas.
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