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<\/a>\nUniversity of Rochester<\/a><\/p>\n
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\nUniversity of Rochester<\/a><\/p>\nDando a volta no Princ\u00edpio da Incerteza<\/a><\/h1>\n
F\u00edsicos realizam as primeiras medi\u00e7\u00f5es diretas dos estados de polariza\u00e7\u00e3o da luz<\/h2>\n
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| <\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n Pesquisadores da Universidade de Rochester e da Universidade de Ottawa aplicaram uma t\u00e9cnica recentemente desenvolvida para medir diretamente pela primeira vez os estados de polariza\u00e7\u00e3o da luz. Seu trabalho\u00a0ao mesmo tempo suplanta os importantes desafios impostos pelo famoso Princ\u00edpio da Incerteza de Heisenberg, como tamb\u00e9m \u00e9 aplic\u00e1vel aos qubits, as unidades da teoria da informa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica.<\/p>\n Seus resultados s\u00e3o relatados em um artigo na edi\u00e7\u00e3o desta semana da Nature Photonics<\/i>.<\/p>\n A t\u00e9cnica de medi\u00e7\u00e3o direta foi inicialmente desenvolvida em 2011 pelos cientistas do Conselho Nacional de Pesquisas do Canad\u00e1 (National Research Council) para medir a fun\u00e7\u00e3o de onda \u2013 uma maneira de estabelecer o estado de um sistema qu\u00e2ntico.<\/p>\n Essa medi\u00e7\u00e3o direta da fun\u00e7\u00e3o de onda sempre pareceu imposs\u00edvel por causa de um dos fundamentos do princ\u00edpio da incerteza \u2013 a ideia de que certas propriedades de um sistema qu\u00e2ntico s\u00f3 podem ser conhecidas de maneira vaga, se outras propriedades relacionadas forem conhecidas com precis\u00e3o. A capacidade de realizar tais medi\u00e7\u00f5es diretamente desafia diretamente a ideia de que uma completa compreens\u00e3o de um sistema qu\u00e2ntico jamais poderia decorrer de uma observa\u00e7\u00e3o direta.<\/p>\n Os pesquisadores em Rochester\/Ottawa, liderados por Robert Boyd, que desempenha fun\u00e7\u00f5es em ambas universidades, mediu os estados de polariza\u00e7\u00e3o da luz \u2013 as dire\u00e7\u00f5es nas quais os campos el\u00e9trico e magn\u00e9tico da luz oscilam. Seu principal resultado, tal como o da equipe pioneira na medi\u00e7\u00e3o direta, \u00e9 que \u00e9 poss\u00edvel medir vari\u00e1veis chave relacionadas, conhecidas como “vari\u00e1veis conjugadas”, de uma part\u00edcula ou estado qu\u00e2ntico diretamente. Os estados de polariza\u00e7\u00e3o da luz podem ser usados para codificar informa\u00e7\u00e3o e exatamente por isso podem ser a base dos qubits nas aplica\u00e7\u00f5es de informa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica.<\/p>\n “A capacidade de realizar medi\u00e7\u00f5es diretas da fun\u00e7\u00e3o de onda qu\u00e2ntica tem importantes implica\u00e7\u00f5es futuras para a ci\u00eancia da informa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica”, explica Boyd, Catedr\u00e1tico de \u00d3ptica Qu\u00e2ntica N\u00e3o-linear \u00a0Canada Excellence Research<\/em>\u00a0da Universidade de Ottawa e Professor de \u00d3ptica e F\u00edsica na Universidade de Rochester. “O trabalho corrente de nosso grupo envolve aplicar esta t\u00e9cnica a outros sistemas, por exemplo, medir a forma de um estado qu\u00e2ntico “misturado” (o oposto a um estado “puro”)”.<\/p>\n Anteriormente, uma t\u00e9cnica chamada tomografia qu\u00e2ntica permitiu aos pesquisadores medir a informa\u00e7\u00e3o contida nesses estados qu\u00e2nticos, por\u00e9m somente de maneira indireta. A tomografia qu\u00e2ntica necessita de uma grande quantidade de p\u00f3s-processamento dos dados e isto \u00e9 um processo demorado, n\u00e3o necess\u00e1rio na t\u00e9cnica de medi\u00e7\u00e3o direta. Em outras palavras, em princ\u00edpio, a nova t\u00e9cnica fornece a mesma informa\u00e7\u00e3o que a tomografia qu\u00e2ntica, por\u00e9m em um tempo significativamente menor.<\/p>\n “A chave para a caracteriza\u00e7\u00e3o de qualquer sistema qu\u00e2ntico \u00e9 reunir informa\u00e7\u00f5es sobre as vari\u00e1veis conjugadas”, declara o co-autor Jonathan Leach, atualmente um palestrante da Universidade Heriot-Watt, no Reino Unido. “A raz\u00e3o pela qual se pensava ser imposs\u00edvel medir duas vari\u00e1veis conjugadas diretamente \u00a0\u00e9 porque medir uma causaria o colapso da fun\u00e7\u00e3o de onda antes que se pudesse medir a outra”.<\/p>\n \u00a0A t\u00e9cnica de medi\u00e7\u00e3o direta emprega um “truque” para medir a primeira propriedade de forma tal que n\u00e3o h\u00e1 perturba\u00e7\u00e3o significativa do sistema e a informa\u00e7\u00e3o da segunda propriedade pode ainda ser obtida. Esta medi\u00e7\u00e3o cuidadosa consiste em uma “medi\u00e7\u00e3o fraca” da primeira propriedade, seguida de uma “medi\u00e7\u00e3o forte” da segunda propriedade.<\/p>\n Esta medi\u00e7\u00e3o fraca, descrita h\u00e1 25 anos, requer que o acoplamento entre o sistema e o medidor seja, como o nome sugere, “fraco” o que significa que o sistema quase n\u00e3o seja perturbado pelo processo de medi\u00e7\u00e3o. O lado ruim deste tipo de medi\u00e7\u00e3o \u00e9 que uma \u00fanica medi\u00e7\u00e3o fornece somente uma pequena quantidade de informa\u00e7\u00e3o e, para conseguir uma leitura precisa, o processo tem que ser repetido v\u00e1rias vezes a partir do que se\u00a0obt\u00eam\u00a0uma m\u00e9dia dos resultados.<\/p>\n Boyd e seus colegas usaram a posi\u00e7\u00e3o e o momento da luz como indicadores do estado de polariza\u00e7\u00e3o. Para acoplar a polariza\u00e7\u00e3o ao grau de liberdade espacial, eles usaram cristais bi-refringentes: quando a luz passa atrav\u00e9s de um cristal desses, \u00e9 introduzida uma separa\u00e7\u00e3o espacial entre polariza\u00e7\u00f5es diferentes. Por exemplo, se a luz for composta de uma combina\u00e7\u00e3o de componentes polarizados vertical e horizontalmente, as posi\u00e7\u00f5es dos componentes individuais v\u00e3o se separar quando eles passarem atrav\u00e9s do cristal conforme suas polariza\u00e7\u00f5es. A espessura do cristal pode ser usada para controlar a for\u00e7a da medi\u00e7\u00e3o, fraca ou forte, e estabelecer o grau de separa\u00e7\u00e3o correspondente, pequeno ou grande.<\/p>\n Nesta experi\u00eancia, Boyd e seus colegas passaram a luz polarizada atrav\u00e9s de dois cristais de diferentes espessuras: o primeiro, um cristal muito fino que media “fracamente” os estados de polariza\u00e7\u00e3o vertical e horizontal; o segundo, um cristal muito mais espesso que media “fortemente” o estado de polariza\u00e7\u00e3o diagonal e anti-diagonal. Como a primeira medi\u00e7\u00e3o era “fraca”, o sistema n\u00e3o era perturbado de maneira significativa e, dessa forma, a informa\u00e7\u00e3o obtida pela segunda medi\u00e7\u00e3o ainda era v\u00e1lida. Este processo \u00e9 repetido v\u00e1rias vezes para a obten\u00e7\u00e3o de um resultado estatisticamente significativo. Reunindo tudo, se tem uma caracteriza\u00e7\u00e3o completa e direta dos estados de polariza\u00e7\u00e3o da luz.<\/p>\n <\/p>\n Os demais autores do artigo s\u00e3o Jeff Z. Salvail, Megan Agnew e Allan S. Johnson, todos estudantes da Universidade de Ottawa quando a pesquisa foi realizada e o estudante de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o de Ottawa, Eliot Bolduc.<\/p>\n Este trabalho foi financiado pelo Programa Canada Excellence Research Chairs (CERC) e Boyd tamb\u00e9m reconhece o apoio do Programa DARPA InPho.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" University of Rochester Dando a volta no Princ\u00edpio da Incerteza F\u00edsicos realizam as primeiras medi\u00e7\u00f5es diretas dos estados de polariza\u00e7\u00e3o da luz \u00a0IMAGEM:\u00a0Medi\u00e7\u00e3o fraca: \u00a0quando a luz passa atrav\u00e9s de um cristal birrefringente, os componentes polarizados horizontal e verticalmente s\u00e3o separados mas ainda h\u00e1 uma certa superposi\u00e7\u00e3o espacial entre eles, enquanto que em uma medi\u00e7\u00e3o […]<\/p>\n","protected":false},"author":480,"featured_media":1261,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[19],"tags":[95,186],"class_list":["post-1252","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fisica","tag-computacao-quantica","tag-incerteza"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-content\/uploads\/sites\/224\/2013\/03\/EAHeaderTop.gif","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1252","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/480"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1252"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1252\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1261"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1252"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1252"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1252"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}} |
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