Caminho aleatório leva a emaranhamento quântico máximo

Um trio de pesquisadores brasileiros sugere uma maneira original de produzir emaranhamento quântico e propõe realizações experimentais para implementar o modelo.

O fenômeno de emaranhamento, chamado por Albert Einstein de “ação fantasmagórica à distância”, envolve estados ou graus de liberdade de partículas mantidos em superposição quântica, sem analogia clássica. A leitura ou medida de uma das componentes originalmente emaranhadas determina exatamente a outra componente, mesmo que estejam separadas por grandes distâncias.

Em trabalho publicado na “Physical Review Letters” no início do mês, Rafael Vieira e Edgard Amorim, do Departamento de Física da Universidade do Estado de Santa Catarina, e Gustavo Rigolin, do Departamento de Física da Universidade Federal de São Carlos, sugerem o emaranhamento entre um estado interno (o spin) e um externo (a posição) de um qubit (bit quântico) que evolui segundo um caminho aleatório quântico (RQW – random quantum walk em ingles).

“Dessa forma, emaranhamos os graus de liberdade internos e externos do sistema. Passos sucessivos do RQW geram a evolução discreta no tempo (deslocamento) do qubit . Isso é o que chamamos de caminho aleatório quântico temporal discreto unidimensional”, escrevem os pesquisadores no artigo. A desordem inerente ao modelo leva o qubit a atingir um estado de emaranhamento máximo após realização de um numero suficiente de passos, independente do estado inicial.

Além de analisar teoricamente o fenômeno, o trio sugere dois arranjos experimentais que poderiam verificá-lo na prática, ambos baseados em fótons. O recurso pode ter aplicações para o desenvolvimento da computação quântica, onde bits quânticos viabilizariam operações inviáveis com os computadores convencionais.

Leia o trabalho aqui (para assinantes) ou aqui (acesso livre).

 

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