Impulso em metrologia quântica

O princípio da incerteza de Heisenberg, segundo o qual é impossível conhecer simultaneamente e com exatidão a velocidade e a posição de uma dada partícula, constitui um dos mais curiosos e característicos fenômenos da Mecânica Quântica. A medida exata de uma dessas propriedades implica que a outra necessariamente se perde.

Essa é uma das maiores dificuldades no caminho do desenvolvimento da metrologia quântica – o estudo de técnicas de medição, com alta precisão, de parâmetros físicos em sistemas quânticos. Trabalho com participação brasileira acaba de avançar nesse sentido, concebendo e demonstrando uma montagem para medidas angulares que supera em precisão as atuais.

Intitulado "Photonic Polarization gears for ultra-sensitive angular measurements", o trabalho utiliza estados quânticos emaranhados de fótons, conhecidos por “NOON”, e inclui o desenvolvimento de um dispositivo de cristal líquido que mapeia com eficiência estados de polarização da luz. O emaranhamento, outra característica exclusiva do contexto quântico, viabilizou medições angulares ópticas quase duas ordens de magnitude mais precisas que as anteriores. Claro, tudo isso sem violar o limite de Heisenberg, que marca as restrições impostas pelas leis da natureza a esse tipo de aplicação.

Dos 10 pesquisadores que assinam o trabalho, publicado em "Nature Communications" de 18/setembro/2013, dois têm vínculos com o Brasil:  Stephen Walborn é Professor do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro, assim como Leandro Aolita, que concluiu pós-doutorado no  Institut de Ciències Fotòniques, em Barcelona, na Espanha, e no momento prossegue o pós-doutorado no Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin, Berlim, Alemanha.

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