Beijing, 29 nov (Xinhua) -- Dois pesquisadores chineses conseguiram alcançar estados do gato de Schrödinger por uma duração à escala de minutos, o que ajuda a melhorar a sensibilidade da medição da fase de avanço do estado de spin, segundo anunciado em um artigo no site oficial da Academia Chinesa de Ciências nesta terça-feira.

Os resultados da pesquisa foram publicados recentemente na revista Nature Photonics. Os pesquisadores Xia Tian e Lu Zhengtian, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China e do Laboratório Nacional de Hefei, utilizando o método de resfriamento de átomos a laser baseados em spin, mantiveram o estado do gato de Schrödinger por mais de 20 minutos.

O estudo usou uma treliça de luz para aprisionar átomos de itérbio-173 com um spin de 5/2 e preparou um estado de superposição que consiste em dois estados com projeções de spin de +5/2 e -5/2 controlando o pulso de laser para induzir uma mudança de frequência óptica não linear nos átomos. Como os números quânticos magnéticos desses dois estados são os mais distantes, seu estado de superposição é chamado de estado de gato de Schrödinger.

Esse estado de gato tem sensibilidade aprimorada ao campo magnético e detecta a mesma mudança de frequência óptica na rede óptica, que está no "subespaço livre de decoerência" e, portanto, é naturalmente imune ao ruído de intensidade na rede óptica e às variações no formato do ponto.

Por meio da interferometria Ramsey, o estudo confirma uma sensibilidade de medição de fase próxima ao limite extremo de Heisenberg. Nas medições de precisão quântica, os avanços de spin são sondas para medir mais fenômenos físicos, como campos magnéticos e inércia, e para explorar novas físicas além do Modelo Padrão.

Os estados de gato de Schrödinger de alto spin têm uma vantagem ao fazer medições de avanço de spin. Isso se deve ao fato de o alto número quântico de spin amplificar o sinal de frequência, bem como à insensibilidade do estado de gato a alguns distúrbios ambientais, o que suprime o ruído da medição.

Espera-se que esse estado de gato de Schrödinger de longa duração abra novos caminhos para magnetômetros atômicos, correção de erros de informações quânticas e exploração de novas físicas.