Quinta feira, 18 de fevereiro de 2016 estamos intrigados com a natureza do emaranhamento por quase um século. Por emerging technology from the arxiv o emaranhamento é o estranho fenômeno no qual duas partículas quânticas tornam se tão profundamente ligadas que partilham a mesma existência. Quando isto acontece, uma medição sobre uma partícula imediatamente influencia a outra, independentemente da distância entre elas.

Mas hoje, os físicos criam partículas emaranhadas em grandes números em laboratórios de todo o mundo. Eles usam rotineiramente emaranhamento para enviar mensagens criptografadas perfeitamente, para estudar computação quântica, e para melhor compreender a natureza deste fenómeno profunda. A facilidade com que partículas como os fótons podem ser emaranhados levou alguns físicos a uma pergunta adicional interessante: os seres humanos serão um dia capazes de ver o emaranhamento? hoje temos uma resposta graças ao trabalho de valentina caprara vivoli na universidade de genebra, na suíça e alguns colegas. Eles desenvolveram um experimento que deve permitir que o olho humano detecte diretamente o emaranhamento.

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E dizem que o cenário já está preparado para a primeira experiência deste tipo. Encontrar uma maneira de um olho humano detectar fótons emaranhados parece simples. Afinal de contas, o olho é um detector de fótons, por isso deve ser possível para um olho substituir um detector de fótons em qualquer experimento de detecção de emaranhamento padrão. Tal experimento pode consistir de uma fonte de pares de fótons emaranhados, cada um dos quais é enviado para um fotodetector através de uma configuração experimental adequada.

Ao comparar a chegada de fótons em cada detector e repetindo o processo de detecção muitas vezes, é possível determinar se estatisticamente o emaranhamento está ocorrendo. é fácil imaginar que este experimento poderia ser facilmente repetido, substituindo se um dos fotodetectores por um olho. Em vez disso, cada haste de detecção de luz na parte de trás do olho deve ser estimulada por um bom punhado de fótons para desencadear uma detecção.

Acredita se que o menor número de fótons que podem desencadear a detecção é de sete, mas, na prática, as pessoas costumam ver fótons somente quando eles chegam na casa das centenas ou milhares. Um bom laboratório do sistema ótico terá fotodetectores que têm eficiência superior a 90 por cento. Por outro lado, nos níveis mais baixos de luz, o olho tem cerca de 8 por cento de eficiência. Para o olho humano ver o emaranhamento desta forma, então os físicos terão de emaranhar não apenas dois fótons, mas pelo menos sete e idealmente muitas centenas ou milhares deles. Na melhor das hipóteses, os físicos são capazes de emaranhar meia dúzia de fótons, mas até isso é uma tarefa difícil. O que se precisa é uma maneira de amplificar o efeito de um único fóton emaranhados de modo que possa ser detectado pelo olho, mas fazer isso sem destruir o importante emaranhamento. Dizem que eles inventaram um truque que amplifica efetivamente um único fóton emaranhado em muitos fótons que o olho pode ver.

A mágica depende de uma técnica chamada operação de deslocamento, em que dois objetos quânticos interferem de modo que um muda a fase do outro. Imagine um feixe de fótons coerente de um laser que é dirigido a um divisor de feixe. O feixe é transmitido através do divisor mas uma mudança de fase de podem fazer com que seja refletido. Este muda a fase do primeiro feixe de modo que seja refletido em vez de transmitido. Fundamentalmente, o feixe não precisa ser tão intenso quanto o feixe principal, precisa só ser coerente.

Na verdade, um único fóton que pode tornar este truque de reflexão de feixe mais intenso, pelo menos em teoria. A ideia é utilizar um único fóton emaranhado para deslocar a passagem do feixe mais potente por meio de um divisor de feixe. E é esse feixe mais potente que o olho detecta e que ainda preserva a natureza quântica dos emaranhamentos originais. Dizem que a tecnologia para fazer esse tipo de experimento está disponível agora.

Eles dizem que seu trabalho de forma convincente demonstra a possibilidade de realizar o primeiro experimento onde emaranhamento é observado a olho nu. Garantir que o amplificador óptico funciona como eles dizem que vai será difícil, por exemplo. E mesmo se isso acontecer, registrar de forma confiável cada detecção no olho será ainda mais difícil. O teste para o emaranhamento é uma estatística que requer muitas contagens de ambos os detectores. Isso significa que um indivíduo teria de se sentar no experimento registrar uma resposta sim ou não para cada vez que o experimento é rodado, sendo repetido milhares ou dezenas de milhares de vezes.

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