Oxford revela interação quântica inédita com quadsqueezing

Cientistas da Universidade de Oxford alcançaram um marco na física quântica ao demonstrar, pela primeira vez, uma interação conhecida como quadsqueezing. Essa descoberta, publicada na revista Nature Physics, não apenas revela novos comportamentos quânticos antes invisíveis, mas também promete avanços significativos em tecnologias emergentes como computação quântica e sensores de alta precisão.

O conceito de “squeezing” em sistemas quânticos refere-se a uma técnica que manipula a incerteza entre propriedades complementares, como posição e momento. Enquanto formas mais simples, como o squeezing padrão, já são aplicadas em equipamentos como os detectores de ondas gravitacionais do LIGO, interações mais complexas, como trisqueezing e quadsqueezing, permaneciam inexploradas devido à sua extrema fragilidade e suscetibilidade ao ruído.

Para superar esses desafios, os pesquisadores adotaram uma abordagem inovadora, combinando forças controladas em um único íon confinado. Essa técnica, baseada em uma teoria proposta em 2021 pelos físicos Dr. Raghavendra Srinivas e Robert Tyler Sutherland, permitiu amplificar os efeitos quânticos ao explorar interações não comutativas entre as forças aplicadas.

Dr. Oana Băzăvan, do Departamento de Física da Universidade de Oxford, destacou que essa abordagem transforma interações tradicionalmente vistas como “nuisíveis” em ferramentas para gerar efeitos quânticos mais intensos. Ao ajustar frequências, fases e forças, a equipe conseguiu alternar entre diferentes tipos de squeezing, culminando na criação do quadsqueezing, um efeito de quarta ordem que, até então, era considerado inalcançável na prática.

Os resultados foram verificados por meio da reconstrução detalhada do movimento quântico do íon, revelando padrões distintos associados às interações de segunda, terceira e quarta ordem. Segundo os pesquisadores, o quadsqueezing foi gerado mais de 100 vezes mais rápido do que seria possível com métodos convencionais, demonstrando a eficácia dessa abordagem em superar limitações técnicas.

Essa nova técnica não apenas expande o horizonte da física quântica, mas também oferece potencial para aplicações práticas em sistemas mais complexos. Como muitos dos instrumentos utilizados já estão disponíveis em plataformas quânticas existentes, os pesquisadores acreditam que o método poderá ser amplamente adotado para explorar comportamentos quânticos avançados.

Dr. Srinivas, coautor do estudo, afirmou que a descoberta inaugura uma nova era na exploração da física quântica, com promessas de avanços revolucionários. O estudo completo está disponível no SciTechDaily.