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Prêmio Nobel de Física 2012

Cientistas apreenderam sistemas quânticos e ajudaram a antever futuro computador super-rápido

James Thew/ Shutterstock
O Prêmio Nobel de Física de 2012 foi concedido conjuntamente a Serge Haroche e David J. Wineland por métodos experimentais que permitem medições e manipulações de sistemas quânticos individuais.

Wineland foi co-autor de um artigo publicado na Scientific American Brasil de setembro de 2008, intitulado Computação Quântica com Íons, que explicava seu trabalho.

PhilipYam escreveu um artigo de revisão para a Scientific American de junho de 1997, que inclui cobertura desse material, entitulado Bringing Schrödinger`s Cat to Life (Trazendo o Gato de Schrödinger à Vida, em tradução literal), disponível neste link: (http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=bringing-schrodingers-quantum-cat-to-life), em inglês.

 

O press release oficial do Prêmio Nobel relata o seguinte:

 

O Prêmio Nobel de Física de 2012 foi concedido conjuntamente a Serge Haroche e David J. Wineland “por métodos experimentais pioneiros que permitem a medição e manipulação de sistemas quânticos individuais”.

Controle de partículas em um mundo quântico

Serge Haroche e David J. Wineland inventaram e desenvolveram, independentemente, métodos para medir e manipular partículas individuais preservando sua natureza quântico-mecânica, de maneiras que se pensava impossíveis.

Os Laureados abriram a porta para uma nova era de experimentos com a física quântica ao demonstrar a observação direta de partículas quânticas individuais sem destruí-las. As leis da física clássica não se aplicam a partículas individuais de luz ou matéria, e a física quântica assume o controle. Mas partículas individuais não são facilmente isoladas de seu ambiente, e perdem suas misteriosas propriedades quânticas no momento em que interagem com o mundo exterior. Assim, muitos fenômenos aparentemente bizarros previstos pela física quântica não podiam ser diretamente observados, e pesquisadores só podiam executar experimentos mentais que em princípio manifestassem esses fenômenos bizarros.

Por meio de seus engenhosos métodos de laboratório, Haroche e Wineland, junto com seus grupos de pesquisa, conseguiram medir e controlar estados quânticos muito frágeis, que anteriormente se pensavam inacessíveis à observação direta. Os novos métodos permitem examinar, controlar e contar as partículas.   

Seus métodos têm muitas coisas em comum. David Wineland prende átomos eletricamente carregados, ou íons, controlando e medindo-os com luz, ou fótons.

Serge Haroche usa a abordagem inversa: ele conta e mede fótons capturados, ou partículas de luz, enviando átomos através de um dispositivo.

Os dois Laureados trabalham no campo da ótica quântica, estudando a interação fundamental entre luz e matéria, um campo que teve progresso considerável desde a metade dos anos 1980. Seus métodos pioneiros pemitiram que esse campo de pesquisa desse seus primeiros passos na direção de um novo tipo de computador super-rápido baseado na física quântica. Talvez o computador quântico mude nossas vidas cotidianas neste século da mesma maneira radical que o computador clássico fez no século passado. A pesquisa também levou à construção de relógios extremamente precisos que se tornariam a base futura para um novo padrão de tempo, com uma precisão mais de cem vezes maior que os relógios de césio atuais.