Squeezing spins à temperatura ambiente

Um dos pilares da Mecânica Quântica é o Princípio da Incerteza, segundo o qual há um limite fundamental para a precisão com que pares de observáveis podem ser conhecidos simultaneamente. Os estados squeezed, em português estados comprimidos, são aqueles para os quais esse limite é atingido, e a incerteza é reduzida a seu valor mínimo.

Um recente trabalho experimental brasileiro com ressonância nuclear magnética promete apontar caminhos para diversas aplicações em pesquisa de física do estado sólido, em particular na área de metrologia.

Num artigo publicado na "Physical Review Letters" em 29 de janeiro, os pesquisadores descrevem a caracterização de estados de spin squeezed produzidos a uma temperatura de 26 graus Celsius num sistema quadripolar de Ressonância Magnética Nuclear.

A compressão de estados quânticos (squeezing) é uma ferramenta importante nos estudos de emaranhamento e tem recebido muita atenção nas últimas duas décadas. Nelas, os átomos se comportam coletivamente e especula-se que essas características possam ajudar no desenvolvimento de sistemas quânticos de processamento de informação. Também imagina-se que esses trabalhos possam ajudam em metrologia quântica, reduzindo o ruído produzido pelo princípio da incerteza a um patamar mínimo durante as medições.

O trabalho é de Ruben Auccaise Estrada, da UEPG (Universidade Estadual de Ponta Grossa) em co-autoria com pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos da USP (Universidade de São Paulo) e do CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas).

Os resultados exploraram um conjunto de átomos de césio distribuídos numa amostra de cristal líquido. Eles ajudaram a identificar a fonte da compressão de spin pela interação entre o momento magnético dos núcleos atômicos e os gradientes do campo elétrico presentes internamente nas moléculas. Para fazer a caracterização, eles usaram técnicas previamente aplicadas no estudo de condensados de Bose-Einstein.

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