Interferometria é ferramenta para Metrologia Quântica

Destaque em Física, semana de 29 de maio de 2014

Destaque-29052014Um trabalho com importante envolvimento de brasileiros propõe um novo esquema para estimar parâmetros quânticos de partículas com base em interferometria.

Devido às peculiaridades dos estados quânticos, medidas em um sistema microscópico possuem limitações, cujo estudo e compreensão é assunto de numa área recente denominada Metrologia Quântica. A ideia deste novo trabalho é usar o fato de que propriedades ondulatórias de diferentes partes de objetos quânticos podem exibir padrões de interferência. O conhecimento de tais padrões levaria então a se poder inferir parâmetros como fase relativa, frequência ou campos magnéticos.

A metrologia quântica, que usa as leis da mecânica quântica para levar ao limite a precisão nessas medições, é fundamental tanto como ciência básica quanto tecnológica, com aplicações como computação usando quantum bits.

O trabalho tem como primeiro autor Davide Girolami, da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, e conta com a participação de Alexandre M. Souza, Roberto S. Sarthour e Ivan S. Oliveira, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro, e Diogo O. Soares-Pinto, do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP).

Os resultados teóricos são testados com um experimento numa configuração de ressonância magnética nuclear altamente controlável à temperatura ambiente, que fornece uma demonstração no nível de prova de conceito (“proof of concept”) de sua utilidade nas aplicações de sensores.

“Estados quânticos ruidosos, com correlações quânticas mas sem emaranhamento, mostram-se úteis para estimativa precisa de fase, superando a eficiência de estados clássicos correlacionados”, foi o comentário dos editores do "Physical Review Letters" . O artigo, publicado em 27 de maio neste periódico foi selecionado pelos editores como Editors’ Suggestion.

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