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Quantum Yin-Yang fotografado diretamente.

Fotografia do entrelaçamento quântico

Físicos canadenses e italianos desenvolveram uma técnica que permite visualizar diretamente, e em tempo real, a função de onda de dois fótons entrelaçados.

Fótons são as partículas elementares que constituem a luz, e o entrelaçamento é o fenômeno bizarro que Einstein detestava, chamando-o de ação fantasmagórica à distância, mas que hoje está na base do funcionamento não apenas dos computadores quânticos, mas de inúmeras outras tecnologias quânticas, de sensores a simuladores.

Quando dois fótons estão entrelaçados, tudo o que acontece a um afeta imediatamente o outro, não importando a distância que os separe, o que permite fazer cálculos mais rapidamente do que usando um computador clássico – os físicos chamam isso de interação não-local. O entrelaçamento também é usado como base para o teletransporte quântico, um processo que permite que a informação seja movida de um qubit para outro sem precisar mover a própria partícula que contém essa informação.

Em 2018, uma equipe finlandesa conseguiu tornar o entrelaçamento quântico visível, mas usando objetos maciços, visíveis a olho nu. Esta demonstração feita agora é muito mais fundamental, indo diretamente ao cerne da mecânica quântica, visualizando a função de onda dos fótons.

Tomografia quântica

Lembre-se que, na física quântica, os componentes fundamentais da nossa realidade podem ser entendidos como partículas ou como ondas. Neste último caso, não temos uma “bolinha de gude” microscópica, mas uma função de onda, uma função matemática que descreve o comportamento dessa partícula. Por estranho que possa parecer, a função de onda é um fenômeno real, uma espécie de matemática que virou realidade.

Mais precisamente, a função de onda permite prever os resultados prováveis de várias medições de uma “partícula”, por exemplo sua posição, velocidade etc. Esta capacidade preditiva é inestimável nas diversas tecnologias quânticas, onde conhecer um estado quântico que é gerado ou inserido em um computador quântico permitirá testar o próprio computador. Além disso, os estados quânticos utilizados na computação quântica são extremamente complexos, envolvendo muitas entidades que podem apresentar fortes correlações não-locais (entrelaçamento).

Hoje, conhecer a função de onda de um sistema exige uma técnica chamada tomografia quântica, que exige uma série de medições e um tal aumento de complexidade que uma única caracterização completa pode levar horas ou mesmo dias. Isto, claro, eleva muito a incerteza do resultado, que pode ser afetado por ruídos e pela própria complexidade (multidimensionalidade) do sistema que está sendo medido.

Holografia digital

Na óptica clássica, contudo, existe outra maneira de reconstruir um objeto 3D, por meio da holografia digital. Essa técnica se baseia no registro de uma única imagem, chamada interferograma, obtida pela interferência da luz espalhada pelo objeto com uma luz de referência.

Danilo Zia e colegas das universidade de Ottawa e Sapienza de Roma estenderam esse conceito para o caso não de um feixe de luz, mas de apenas dois fótons. Assim, a imagem gerada pela holografia digital mostra não apenas a função de onda dos dois fótons, como documenta o próprio fenômeno do entrelaçamento quântico entre ambos.

A reconstrução do estado bifóton requer sobrepô-lo a um estado quântico conhecido e, em seguida, analisar a distribuição espacial das posições onde os dois fótons chegam simultaneamente. Fotografar a chegada simultânea de dois fótons é conhecida como imagem de coincidência. Esses fótons podem vir da fonte de referência ou de uma fonte desconhecida. A mecânica quântica estabelece que a fonte dos fótons não pode ser identificada. Isto resulta em um padrão de interferência que pode ser usado para reconstruir a função de onda desconhecida.

Este experimento foi possível graças a uma câmera avançada que registra eventos com resolução de nanossegundos para cada píxel.

“Este método é exponencialmente mais rápido que as técnicas anteriores, exigindo apenas minutos ou segundos, em vez de dias. É importante ressaltar que o tempo de detecção não é influenciado pela complexidade do sistema – uma solução para o desafio de longa data da escalabilidade na tomografia projetiva,” disse Alessio D’Errico, membro da equipe.

A velocidade e a precisão desta técnica terão impacto muito além da pesquisa acadêmica, com potencial para acelerar os avanços da tecnologia quântica, como melhorar a leitura dos qubits, a detecção de substâncias, a comunicação quântica e o desenvolvimento de novas técnicas de imageamento.

Bibliografia:

Artigo: Interferometric imaging of amplitude and phase of spatial biphoton states
Autores: Danilo Zia, Nazanin Dehghan, Alessio D’Errico, Fabio Sciarrino, Ebrahim Karimi
Revista: Nature Photonics
DOI: 10.1038/s41566-023-01272-3

Fonte : Inovação Tecnológica

 

Petição de construção de uma Estrela da Morte

O Governo dos EUA criou um serviço de petições online, onde cidadãos podem pedir que assuntos sejam considerados e respondidos oficialmente pelo Presidente Obama ou seus assessores.

Foi criada então uma petição :

“Garantir recursos e verba, e começar a construção de uma Estrela da Morte até 2016”

Que tiveram um pouco mais de 34000 assinaturas.

A casa branca então respondeu de forma genial :


Esta não é a resposta à petição que vocês estão desejando

por Paul Shawcross

A Administração compartilha seu desejo por criação de empregos e uma defesa nacional forte, mas uma Estrela da Morte não está em vista. Aqui algumas razões:

  • O custo de construção de uma Estrela da Morte foi estimado em mais de US$850.000.000.000.000.000,00. Nós estamos trabalhando duro para reduzir o déficit, não aumentá-lo.
  • A Administração não apoia explodir planetas.
  • Para que gastaríamos incontáveis dólares dos contribuintes em uma Estrela da Morte com uma falha fundamental que pode ser explorada por um caça de um só homem?

Entretanto, olhe com atenção (aqui como) e você perceberá que já há algo flutuando no céu – não é uma Lua, é uma Estação Espacial! Sim, nós já temos uma estação espacial internacional gigante, do tamanho de um campo de futebol, em órbita da Terra, que está nos ajudando a aprender como humanos podem viver e progredir no espaço por longos períodos. A estação tem no momento seis astronautas – americanos, russos e canadenses- Conduzem experimentos, aprendem como viver e trabalhar no espaço, rotineiramente recebem naves visitantes e consertam o compactador de lixo, etc. Também temos dois robôs-laboratórios científicos, – um com um laser– andando por Marte, pesquisando se a Vida já existiu no Planeta Vermelho.

Entenda, o espaço não é mais restrito ao governo. Empresas privadas americanas, através do Commercial Crew and Cargo Program Office (C3PO) da NASA estão levando carga –e logo, tripulantes- para o espaço, e planejando uma missão lunar ainda nesta década.

Mesmo com os Estados Unidos não tendo nada que faça a Corrida de Kessel em menos de 12 parsecs, temos duas naves deixando o Sistema Solar e estamos construindo uma sonda que voará para as camadas exteriores do Sol. Estamos descobrindo centenas de planetas em outros sistemas solares e construindo um sucessor do telescópio Hubble que enxergará os primórdios do Universo.

Nós não temos uma Estrela da Morte, mas temos esferas-robôs assistentes pessoaisflutuando na Estação Espacial, um Presidente que sabe usar um Sabre de Luz e Canhões Avançados (de marshmallow), e a DARPA – Agência de Pesquisa de Projetos Avançados, que banca pesquisas na construção do braço do Luke, droids flutuantes e andadores de 4 patas.

Estamos vivendo no futuro! Aproveite. Ou melhor: Ajude a construi-lo, buscando uma carreira em ciência, tecnologia, engenharia ou exatas. O Presidente organizou a primeira Feira de Ciências da Casa Branca e as Noites de Astronomia no Jardim Sul da Casa Branca, porque ele sabe que esses domínios são críticos para o futuro de nosso país, e para garantir que os Estados Unidos continuem liderando o mundo nessas áreas.

Se você buscar uma carreira em ciência, tecnologia, engenharia ou exatas, a Força estará conosco. Lembre-se, o poder da Estrela da Morte de destruir um planeta, ou mesmo um sistema solar inteiro, é insignificante diante do poder da Força.


Fontes : meioBit , https://petitions.whitehouse.gov .

Ovelhas suíças já podem avisar sobre ataque de lobos via SMS

O biólogo suíço Jean-Marc Landry está promovendo a inclusão digital de ovelhas.

Involuntariamente, os quadrúpedes sob os testes de Landry estão enviando mensagens de texto com o uso de um colar que detecta o aumento de sua frequência cardíaca –o que ocorre quando da presença de um lobo, por exemplo.

O SMS seria enviado para seus donos.

Além do envio de mensagens de texto por celular, são cogitados os métodos de alerta sonoro e de spray químico para repelir os lobos.

Denis Balibouse/Reuters

Ovelhas e cães pastores em Les Diablerets (Suíça), onde dispositivo faz caprinos enviarem SMS automático

Ovelhas e cães pastores em Les Diablerets (Suíça), onde dispositivo faz caprinos enviarem SMS automático

O intuito é frear os crescentes ataques dos caninos que vão da Itália até os Alpes suíços em busca das vulneráveis presas, em especial as que pertencem a criadores que não têm renda suficiente para comprar cães pastores, segundo a BBC.

Os testes com protótipos estão sendo realizados nas proximidades de Les Diablerets, na cadeia de montanhas bernesa, e incluem monitores cardíacos similares aos utilizados por corredores e ciclistas.

Quando submetidos a estresse, os caprinos praticamente triplicam seu batimento cardíaco que, em nível normal, fica entre 60 e 80 batimentos por minuto.

Landry, que faz parte do grupo suíço de estudo de carnívoros chamado Kora, disse à rede britânica que os primeiros dispositivos serão produzidos entre setembro e dezembro.

Fonte : Folha