Físicos brasileiros desenvolvem método para estimar a precisão de medição em sistemas quânticos.[Imagem: Escher et al./Nature Physics]
Precisão incerta
Como estimar a dimensão da incerteza em medições na escala quântica - e reduzir essa incerteza, para que as medições sejam mais precisas?
"Até agora, ninguém sabia como avaliar a influência do ambiente em experimentos quânticos para estimar parâmetros", disse o físico Luiz Davidovich, professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).
Com o trabalho publicado esta semana no site da Nature Physics, feito em parceria com seus colegas Bruno Escher e Ruynet de Matos Filho, Davidovich está ajudando a mudar essa realidade.
E esta afirmação a respeito da importância do trabalho não é dos próprios brasileiros, mas dos físicos italianos Lorenzo Maccone e Vittorio Giovanetti, em um comentário sobre a pesquisa, publicada na mesma edição da revista.
Estimativa de parâmetros
"A estimativa de parâmetros é um problema antigo na ciência", explica Davidovich. Medir fenômenos quânticos com sondas equivale, em outra escala, a avaliar a profundidade de um poço com uma onda sonora, ou usar ultra-som para medir o diâmetro do cérebro de uma criança que ainda não nasceu: são estimativas indiretas com uma incerteza necessariamente embutida nelas.
A grande diferença é que, para essa escala corriqueira do cotidiano, existe uma teoria geral que diz qual a precisão possível de se atingir com medições e quanto ela pode ser aumentada, por exemplo, com medições repetidas.
Para fenômenos quânticos também existem formas de se reduzir a incerteza nas medições. É o caso do emaranhamento, que faz com que certas propriedades sejam compartilhadas entre as sondas de medição.
"Com essas técnicas podemos conseguir uma precisão muito melhor", disse o físico. Mas isso só funciona em situações ideais, sem interferências ambientais, como efeitos de temperatura. Algo que no mundo real nunca acontece.
Descoberta conexão surpreendente entre fenômenos quânticos
Conexão entre mundo clássico e mundo quântico
Segundo Davidovich, o mais importante da teoria geral proposta no artigo agora publicado é que ela não se limita a estimar a influência do mundo real nas medições. Ela também pode ajudar a avaliar, em cada situação, como otimizar a precisão.
Davidovich explica que um número muito grande de medidas pode acabar eliminando a vantagem oferecida por efeitos quânticos quando há interferência do ambiente.
"Estamos mostrando uma transição entre o regime quântico e o clássico", resume.
E chegando mais perto de "encontrar um equilíbrio adequado entre a beleza diáfana da mecânica quântica e a terrível fera das imperfeições do mundo real", como disseram os físicos italianos no comentário.
Mundo quântico "comunica-se" com o mundo macro pela primeira vez
Bibliografia:
General framework for estimating the ultimate precision limit in noisy quantum-enhanced metrology
B. M. Escher, R. L. de Matos Filho, L. Davidovich
Nature Physics
27 March 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphys1958
Quantum metrology: Beauty and the noisy beast
Lorenzo Maccone, Vittorio Giovannetti
Nature Physics
27 March 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphys1976
Fonte:http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=metrologia-quantica-limite-fundamental-precisao&id=010165110404&ebol=sim
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