{"id":20871,"date":"2023-06-13T15:25:35","date_gmt":"2023-06-13T18:25:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf-wp2027\/?p=20871"},"modified":"2023-06-13T15:25:37","modified_gmt":"2023-06-13T18:25:37","slug":"estudo-usa-dissipacao-do-sistema-quantico-a-favor-da-criacao-de-emaranhamento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/estudo-usa-dissipacao-do-sistema-quantico-a-favor-da-criacao-de-emaranhamento\/","title":{"rendered":"Estudo usa dissipa\u00e7\u00e3o do sistema qu\u00e2ntico a favor da cria\u00e7\u00e3o de emaranhamento"},"content":{"rendered":"\n

Experimento te\u00f3rico, que dever\u00e1 ser colocado em pr\u00e1tica na China, afirma que \u00e1tomos gigantes mant\u00eam forte correla\u00e7\u00e3o mesmo com perdas no sistema<\/em><\/p>\n\n\n\n

Roger Marzochi<\/p>\n\n\n\n

A unidade de processamento na computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica \u00e9 o chamado qubit que, diferentemente do bit da computa\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica, possui muito al\u00e9m do que os estados 0 ou 1, que significam aus\u00eancia ou presen\u00e7a de corrente el\u00e9trica num circuito. Esses qubits podem ser produzidos atrav\u00e9s da estrutura eletr\u00f4nica de \u00e1tomos convencionais, por\u00e9m, ao passar por um processo de dissipa\u00e7\u00e3o, eles enfrentam diversas limita\u00e7\u00f5es na gera\u00e7\u00e3o de emaranhamento qu\u00e2ntico, o qual representa uma forma de correla\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica entre dois \u00e1tomos ou sistemas qu\u00e2nticos. Esta \u00e9 uma propriedade genuinamente qu\u00e2ntica que existe mesmo a grandes dist\u00e2ncias.<\/p>\n\n\n\n

Os cientistas do Massachusetts Institute of Techonology(MIT) publicaram um artigo na revista Nature<\/em><\/a> em 2020 no qual relataram a cria\u00e7\u00e3o de \u201c\u00e1tomos gigantes supercondutores\u201d, dispositivos qu\u00e2nticos que se comportam como \u00e1tomos. Estes \u00e1tomos artificiais t\u00eam frequ\u00eancia bem acima dos \u00e1tomos encontrados na natureza, situando-se na faixa dos gigahertzs, que est\u00e1 entre a radia\u00e7\u00e3o infravermelha e as ondas de micro-ondas. Essa ordem de frequ\u00eancia se encontra fora do espectro da luz vis\u00edvel, aquela emitida por alguns \u00e1tomos encontrados na natureza.<\/p>\n\n\n\n

Os \u00e1tomos artificiais s\u00e3o conectados a estruturas chamadas de Guias de Onda, nas quais esses \u00e1tomos gigantes interagem pela troca de f\u00f3tons no sistema, operando nessa faixa de frequ\u00eancia de luz na ordem dos gigahertz. Essas estruturas melhoram a confiabilidade do sistema, mas o grande problema \u00e9 que devem ficar numa temperatura pr\u00f3xima do zero absoluto para que o emaranhamento seja m\u00e1ximo. Como n\u00e3o h\u00e1 sistema perfeito, o aumento da temperatura provoca o decaimento do emaranhamento.<\/p>\n\n\n\n

Uma pesquisa te\u00f3rica, da qual participou o f\u00edsico Alan C. Santos, p\u00f3s-doutorando do Departamento da F\u00edsica da Universidade Federal de S\u00e3o Carlos (DF-UFSCar), demonstrou que \u00e9 poss\u00edvel manter alto n\u00edvel de entrela\u00e7amento qu\u00e2ntico em \u00e1tomos gigantes supercondutores, mesmo com a dissipa\u00e7\u00e3o do sistema. O estudo \u201cGeneration of maximally entangled long-lived states with giant atoms in a waveguide<\/em>\u201d foi publicado na Physical Review Letters<\/em><\/a> no dia 1\u00ba de fevereiro de 2023. Esse estudo foi realizado em colabora\u00e7\u00e3o com o f\u00edsico Dr. Romain Bachelard, professor do Departamento de F\u00edsica da Universidade Federal de S\u00e3o Carlos (DF-UFSCar).<\/p>\n\n\n\n

Santos explica que, at\u00e9 mesmo em sistemas pr\u00f3ximos ao zero absoluto, h\u00e1 dissipa\u00e7\u00f5es. Ele usa como exemplo a garrafa t\u00e9rmica que usamos para manter o caf\u00e9 quente. Al\u00e9m da temperatura do caf\u00e9 e das propriedades isolantes da garrafa t\u00e9rmica, fatores adicionais contribuem para o resfriamento da bebida ao longo do tempo. A presen\u00e7a de mol\u00e9culas no ambiente ao redor da garrafa, o contato da m\u00e3o de quem segura o utens\u00edlio e uma s\u00e9rie de outras condi\u00e7\u00f5es s\u00e3o respons\u00e1veis gradualmente pela diminui\u00e7\u00e3o da temperatura do caf\u00e9. \u201cN\u00e3o existe um sistema qu\u00e2ntico perfeitamente isolado, ele est\u00e1 propenso a perder a suas propriedades qu\u00e2nticas devido \u00e0 sua intera\u00e7\u00e3o com outros sistemas, da mesma forma que o caf\u00e9. E, tudo isso, por causa de influ\u00eancia externa\u201d, explica o cientista.<\/p>\n\n\n\n

Mas ele e os pesquisadores que participaram do estudo encontraram uma f\u00f3rmula para que os \u00e1tomos gigantes supercondutores mantenham alto grau de entrela\u00e7amento qu\u00e2ntico mesmo com a ocorr\u00eancia da dissipa\u00e7\u00e3o que ocorre no sistema. \u201cPode at\u00e9 ter perdas, mas n\u00e3o se perde o que realmente importa: a correla\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. E no nosso estudo mostramos que \u00e9 poss\u00edvel ter perdas e, mesmo assim, manter o emaranhamento. Isso \u00e9 um avan\u00e7o, porque hoje se busca driblar a dissipa\u00e7\u00e3o. E, na verdade, podemos us\u00e1-la ao nosso favor. Ao inv\u00e9s de destruir o inimigo, use-o a seu favor\u201d, diz o f\u00edsico.<\/p>\n\n\n\n

E o estudo te\u00f3rico tem grandes chances de ser aplicado na pr\u00e1tica. O grupo de cientistas estuda a possibilidade de testar a teoria em um experimento que est\u00e1 sendo planejado para ser feito na China. Aos 32 anos, o f\u00edsico nascido em V\u00e1rzea Alegre, no Cear\u00e1, reconhece os esfor\u00e7os do seu professor do Ensino M\u00e9dio, Carlos Henrique, de lhe ter despertado o interesse por essa ci\u00eancia e de chegar a essas novas fronteiras do conhecimento. \u201cEu n\u00e3o gostava de F\u00edsica e ele me fez gostar. Desde ent\u00e3o, estou na F\u00edsica.\u201d <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Experimento te\u00f3rico, que dever\u00e1 ser colocado em pr\u00e1tica na China, afirma que \u00e1tomos gigantes mant\u00eam forte correla\u00e7\u00e3o mesmo com perdas no sistema Roger Marzochi A unidade de processamento na computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica \u00e9 o chamado qubit que, diferentemente do bit da computa\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica, possui muito al\u00e9m do que os estados 0 ou 1, que significam aus\u00eancia […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":20872,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[124],"tags":[],"class_list":["post-20871","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-destaque-em-fisica"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20871","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20871"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20871\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":20873,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20871\/revisions\/20873"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20872"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20871"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20871"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20871"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}