MADRID 7 abr. (EUROPA PRESS) -
Uma equipe de pesquisa de Innsbruck, na Áustria, conseguiu criar os chamados estados quentes do gato de Schrödinger em um ressonador de micro-ondas supercondutor.
O estudo, publicado recentemente na revista "Science Advances", mostra que os fenômenos quânticos também podem ser observados e usados em condições menos perfeitas e mais quentes.
Os estados do gato de Schrödinger são um fenômeno fascinante da física quântica, no qual um objeto quântico existe simultaneamente em dois estados diferentes. O experimento de pensamento de Erwin Schrödinger é sobre um gato que está vivo e morto ao mesmo tempo. Em experimentos reais, essa simultaneidade foi observada na localização de átomos e moléculas, bem como nas oscilações de ressonadores eletromagnéticos. Anteriormente, esses análogos do experimento de pensamento de Schrödinger eram criados primeiro resfriando o objeto quântico até seu estado fundamental, o estado com a menor energia possível.
Agora, pesquisadores liderados por Gerhard Kirchmair e Oriol Romero-Isart, da Universidade de Innsbruck, demonstraram pela primeira vez que é possível criar superposições quânticas a partir de estados termicamente excitados. "Schrödinger também presumiu a existência de um gato vivo, ou seja, um gato 'quente', em seu experimento mental", disse Gerhard Kirchmair, do Departamento de Física Experimental da Universidade de Innsbruck e do Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica (IQOQI) da Academia Austríaca de Ciências (ÖAW), em um comunicado. "Queríamos descobrir se esses efeitos quânticos também podem ser gerados se não partirmos do estado fundamental 'frio'", explica Kirchmair.
Em seu estudo, os pesquisadores usaram um cubo de transmônio em um ressonador de micro-ondas para gerar os estados semelhantes a gatos. Eles conseguiram criar as superposições quânticas em temperaturas de até 1,8 Kelvin, sessenta vezes mais altas do que a temperatura ambiente na cavidade. "Nossos resultados mostram que é possível gerar estados quânticos altamente misturados com propriedades quânticas distintas", acrescenta Ian Yang, que realizou os experimentos descritos no estudo.
PROTOCOLOS ESPECIAIS
Os pesquisadores usaram dois protocolos especiais para criar os estados quentes do gato de Schrödinger. Esses protocolos haviam sido usados anteriormente para produzir estados de gato a partir do estado fundamental do sistema. "Descobriu-se que os protocolos adaptados também funcionam em temperaturas mais altas, gerando interferências quânticas distintas", diz Oriol Romero-Isart, até recentemente professor de física teórica na Universidade de Innsbruck e líder do grupo de pesquisa no IQOQI Innsbruck e, a partir de 2024, diretor do ICFO (Instituto de Ciências Fotônicas de Barcelona). "Isso abre novas oportunidades para a criação e o uso de superposições quânticas, por exemplo, em osciladores nanomecânicos, para os quais atingir o estado fundamental pode ser um desafio técnico.
Essas descobertas de pesquisa podem beneficiar o desenvolvimento de tecnologias quânticas. "Nosso trabalho revela que é possível observar e usar fenômenos quânticos mesmo em ambientes menos ideais e mais quentes", enfatiza Gerhard Kirchmair. "Se pudermos criar as interações necessárias em um sistema, a temperatura, em última análise, não importa.
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