A distinção entre o mundo comum e o reino quântico permanece confusa. À medida que o volume de um objeto aumenta, sua localização aumenta à medida que seu movimento esfria até o zero absoluto e ocorrem transformações quânticas. Pesquisadores liderados por Oriol Romero-Isart do Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica (IQOQI) da Academia Austríaca de Ciências (ÖAW) e do Departamento de Física Teórica da Universidade de Innsbruck propuseram um esquema experimental.
Neste experimento, nanopartículas levitadas opticamente, após resfriarem ao seu estado fundamental, evoluem em um potencial não óptico ("escuro") gerado por forças eletrostáticas ou magnéticas. Esta evolução no potencial escuro mantém a promessa de produzir estados de superposição quântica macroscópica de forma rápida e confiável.
Os lasers podem resfriar esferas de vidro de tamanho nanométrico ao seu estado fundamental de movimento. Se essa bola de vidro existir sozinha, ela aquecerá rapidamente e deixará o estado quântico sob o bombardeio de moléculas de ar e a dispersão da luz incidente, limitando assim o controle quântico. Para evitar isso, os pesquisadores propõem deixar a esfera de vidro evoluir no escuro, com a luz desligada e guiada apenas por forças eletrostáticas ou magnéticas não uniformes. Essa velocidade de evolução não é apenas rápida o suficiente para evitar o aquecimento de moléculas de gás perdidas, mas também dissocia a localização extrema e caracteriza assinaturas quânticas inequívocas.
Um artigo recente publicado na Physical Review Letters também discute como esta sugestão contorna os desafios práticos de tais experimentos. Esses desafios incluem a necessidade de execuções experimentais rápidas, o uso mínimo de lasers para evitar decoerência e a capacidade de repetir rapidamente execuções experimentais na mesma partícula. Estas considerações são críticas para mitigar os efeitos do ruído de baixa frequência e outros erros do sistema.
Esta proposta foi amplamente discutida com parceiros experimentais no Q-Xtreme, um projecto co-financiado pelo ERC e financiado pela União Europeia.
A equipe teórica de Oriol-Romero-Isat disse: "O método que propomos é consistente com os desenvolvimentos atuais em seu laboratório, e eles deverão em breve ser capazes de testar nosso protocolo com partículas quentes em um sistema clássico, o que será muito útil na medição e minimização de fontes de ruído quando o laser é desligado. Acreditamos que, embora o experimento quântico final seja inevitavelmente desafiador, deve ser viável porque atende a todos os critérios necessários para a preparação desses estados de superposição quântica macroscópica. "
Fonte compilada: ScitechDaily