INÍCIO

27 novembro 2014

FOTOGRAFIA QUÂNTICA (EMARANHAMENTO QUÂNTICO)

EMARANHAMENTO QUÂNTICO


Gabriela idealizou o experimento usando o desenho de um gato entalhado em uma fina pastilha de silício - uma referência ao também famoso Gato de Schrodinger. (Imagem: Gabriela Barreto Lemos et al. - 10.1038/nature, 13586).



Imagem do experimento, mostrando os diferentes caminhos dos dois fluxos de fótons. (Imagem: Universidade de Viena)



Uma física brasileira realizou uma demonstração impressionante de um dos aspectos mais bizarros e difíceis de compreender da física quântica.
Ela tirou uma foto do desenho de um gato que nunca foi iluminado pelos fótons capturados para gerar a imagem.
Além de demonstrar os princípios da mecânica quântica, o experimento revela uma nova forma de imageamento revolucionária: uma câmera que tira fotos sem que a luz precise iluminar o objeto a ser fotografado.
Gabriela Barreto Lemos é pesquisadora da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) e está atualmente fazendo pós-doutorado na Academia Austríaca de Ciências, em Viena.
Seu experimento é uma demonstração cabal do fenômeno do entrelaçamento quântico - ou emaranhamento -, segundo o qual duas partículas podem ficar de tal forma interconectadas que qualquer coisa que aconteça a uma influenciará imediatamente a outra, ainda que elas estejam a anos-luz de distância.
O entrelaçamento quântico é desafiador mesmo para as mentes mais brilhantes - Einstein desdenhou dele chamando-o de "ação fantasmagórica à distância" -, mesmo porque ele desafia o limite de velocidade universal, a velocidade da luz, uma vez que as partículas entrelaçadas parecem trocar informações instantaneamente.


Fotografia fantasma

Gabriela idealizou o experimento usando o desenho de um gato entalhado em uma fina pastilha de silício - uma referência ao também famoso Gato de Schrodinger.
Ela produziu pares de fótons entrelaçados e os enviou em duas direções diferentes: enquanto o primeiro fóton podia atravessar o recorte do gato e então se perder, o outro membro de cada par ia direto para um detector, sem nunca passar pelo gato, e sem ter como se comunicar com seu irmão.
A imagem foi gerada pelos fótons coletados pelo detector - aqueles que nunca poderiam ter passado pelo recorte do gato.

Confirmando as predições da teoria quântica, o gato apareceu perfeitamente na fotografia - uma imagem gerada por fótons que nunca passaram pelo objeto que foi fotografado.


Aplicações biológicas

Embora o fenômeno do entrelaçamento quântico não precisasse mais de demonstrações para se comprovar real, o experimento pode ter aplicações práticas em áreas muito diferentes, principalmente porque cada par de partículas entrelaçadas pode ser formado por fótons de energias diferentes.
Assim, um disparador de fótons pode enviar fótons de baixa energia sobre amostras biológicas muito delicadas, enquanto a imagem da amostra é gerada por fótons comuns, na faixa do visível, por uma câmera digital convencional.
Este processo é muito mais simples e direto do que as imagens fantasmas capturadas por câmeras de pixel único.
Gabriela está trabalhando na equipe do professor Anton Zeilinger, que no ano passado surpreendeu os próprios físicos demonstrando que os eventos quânticos independem do espaço e do tempo, o que foi visto com uma espécie de "fim da causalidade".


Bibliografia


http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=brasileira-fotografia-quantica#.VHe4Hb7MH-Y Publicado em 29/08/2014


Gabriela B. Lemos, Victoria Borish, Garrett D. Cole, Sven Ramelow, Radek Lapkiewicz, Anton Zeilinger.

IMAGING WITH UNDETECTED PHOTONS, Nature, Vol.: 512, 409-412 DOI: 10.1038 /nature13586


Ação fantasmagórica à distância é 10.000 vezes mais rápida que a luz



Para fazer a medição, os físicos criaram feixes de fótons entrelaçados e os separaram a uma distância de 15 quilômetros. 
(Imagem: Juan Yin et al.)




Difícil até para Einstein


O conceito de entrelaçamento quântico - ou emaranhamento - deixou desgrenhado ninguém menos do que Albert Einstein. Quando ouviu falar que duas partículas quânticas podiam se entrelaçar, de forma que o que acontecesse com uma afetaria imediatamente a outra, não importando se ambas estivessem em extremos opostos da galáxia, o gênio da física chamou isto de "ação fantasmagórica à distância". As teorias de Einstein estabelecem um limite máximo de velocidade universal, a velocidade da luz - nada pode superar a velocidade da luz, segundo o paradigma da física atual. Porém, no caso do entrelaçamento, conforme propõe a mecânica quântica, não se trata nem mesmo de velocidade, mas de instantaneidade. Embora o entrelaçamento quântico venha sendo demonstrado experimentalmente à exaustão, inclusive em uma versão tripla, poucos se arriscam a especular como é que uma partícula "sabe" o que deve fazer quando sua irmã gêmea sofre uma alteração. A proposta mais recente fala em influências escondidas, que existiriam além do espaço-tempo.


Velocidade do entrelaçamento quântico


Uma equipe de físicos chineses agora tentou uma abordagem mais experimental. Eles queriam medir a velocidade com que a ação fantasmagórica à distância é passada de uma partícula para a outra. E o resultado foi: pelo menos quatro ordens de magnitude mais rápido do que a velocidade da luz. Uma ordem de magnitude equivale a 101 - assim, a velocidade medida foi de 104, ou seja, 10.000 vezes mais rápido do que a velocidade da luz. Na verdade, não se trata de que alguma coisa esteja realmente viajando a uma velocidade maior do que a velocidade da luz - no entrelaçamento quântico não há troca de informações entre as partículas, ou seja, nada realmente "viaja" de um ponto a outro, as partículas apenas parecem "saber" quando a outra foi afetada. O que os físicos chineses mediram foi o tempo que separa uma alteração na primeira partícula e a alteração na sua partícula entrelaçada - fazendo as contas, isso equivaleria a uma informação hipotética que viajasse a 10.000 vezes a velocidade da luz entre as duas partículas, se houvesse transmissão de informação. Ou seja, o experimento nada tem a ver com o fiasco dos neutrinos que não superaram a velocidade da luz, ainda que alguns físicos defendam que superar a velocidade da luz de fato é matematicamente possível. Os pesquisadores também são cuidadosos em afirmar que esta velocidade está no limite do que o experimento consegue medir com confiabilidade - ou seja, a velocidade é provavelmente muito maior.


Diagramas espaçotemporais da medição da velocidade do entrelaçamento quântico. 
(Imagem: Juan Yin et al.)



Todos com razão

Para fazer a medição, os físicos criaram feixes de fótons entrelaçados e os separaram a uma distância de 15 quilômetros. São necessários muitos fótons porque a precisão envolvida no experimento é tamanha que até mesmo a rotação da Terra desloca os fótons em distâncias que são significativas nessas escalas temporais. Para contrabalançar essas influências, os físicos separaram as duas partículas no sentido leste-oeste, e fizeram o experimento continuamente durante 12 horas. A equipe de Juan Yin, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, é a mesma que recentemente bateu o recorde de distância do teletransporte - em Setembro do ano passado, seu recorde foi superado por uma equipe europeia: 

Em resumo, apesar de um resultado capaz de fritar neurônios, o experimento não se contrapõe nem à teoria da relatividade de Einstein - porque não há troca de informações entre as duas partículas -, e nem à mecânica quântica. Na verdade, uma velocidade de 10.000 vezes a velocidade da luz como limite mínimo parece mais uma vez dar razão à mecânica quântica, que continua afirmando que a ação fantasmagórica à distância é instantânea, ou seja, independente do tempo.



Bibliografia 


Juan Yin, Yuan Cao, Hai-Lin Yong, Ji-Gang Ren, Hao Liang, Sheng-Kai Liao, Fei Zhou, Chang Liu, Yu-Ping Wu, Ge-Sheng Pan, Qiang Zhang, Cheng-Zhi Peng, Jian-Wei Pan. arXiv

Bounding the speed of "spooky action at a distance."







    26 novembro 2014

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    23 novembro 2014

    MATEOS #2


    Publicado em 01/12/2011 (20:46)

    AFORISMOS PARTICULARES - MINHA VIDA É ARTE


    MINHA VIDA É ARTE

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    EU VIVO DA ARTE 

    EU VIVO PARA EXTRAIR DO COTIDIANO UMA CENTELHA DE RAZÃO E DE BELEZA 

    EU VIVO PARA FAZER UM GESTO QUE TENHA TODA ESTÉTICA CONTIDA NELE DO INCIO AO FINAL...

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    REFAÇO SEUS PENSAMENTOS E OUSO TENTAR PENSAR COMO ELES POR UM INSTANTE...

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    EU VEJO A ARTE NUM SENHOR QUE ESTA EMPURRANDO UM CARRINHO PARA CATAR PAPEL...

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    EU VEJO ARTE EU RESPIRO ARTE EU ALMOÇO ARTE E VIVO A HISTÓRIA DA ARTE.... 
    MEUS GESTOS SÃO ARTES DESDE O PRIMEIRO SEGUNDO DO PRIMEIRO MINUTO QUANDO ABRO OS OLHOS PELA MANHÃ...

    EU SONHO ARTE 

    MEU MUNDO É ARTE

    ARTE DE PENSAR, SER, ARTE DE SONHAR ARTE, A ARTE DE SONHAR SER 

    ARTE DE DIZER

    ARTE DE ESCREVER 

    ARTE DE ESCAVAR E DEIXAR O NADA NA MADEIRA PARA IMPRIMIR UMA IDEIA...

    EU ME ALIENEI DE MIM PARA ENCONTRAR A ARTE NO CAMPO DO PENSAMENTO 
    LA ONDE CRESCE VERDE A RELVA DA POESIA 
    DA POIÉSIS 
    DA FORMA 
    E DA BELEZA...


    II - EU FOTOGRAFO


    EU FOTOGRAFO

     EU FOTOGRAFO PARA TER PASSADO
    EU FOTOGRAFO PARA TER PRESENTE

     EU FOTOGRAFO PARA FAZER ANDAR O TEMPO
    EU FOTOGRAFO PARA FUGIR DA SAUDADES DAS IMAGENS
    EU FOTOGRAFO O FUTURO DAS IMAGENS - O ESQUECIMENTO

     EU FOTOGRAFO PARA MEU CORAÇÃO DESACELERAR/ACELERAR
    EU FOTOGRAFO PARA LEMBRAR DE ESQUECER

     EU FOTOGRAFO PARA VER A LUZ
    EU FOTOGRAFO PARA QUE AS IMAGENS DUREM UM SEGUNDO

     EU FOTOGRAFO PARA VER A ARTE PARAR EM FRENTE MEUS OLHOS
    EU FOTOGRAFO PARA ESQUECER QUE O MUNDO ESTA PASSANDO

     EU FOTOGRAFO PARA VER O MUNDO SE DESFAZER
    EU FOTOGRAFO PARA VER OS INSTANTES DO MUNDO

     EU FOTOGRAFO PARA TER O MUNDO

     EU FOTOGRAFO PARA CELEBRAR O QUE FOI

     EU FOTOGRAFO PARA ENTENDER QUE NÃO EXISTE PARADA

     EU FOTOGRAFO PARA ACORDAR E PARA DORMIR NA IMAGEM

     EU FOTOGRAFO PARA VER O FLUXO DE IMAGENS
     EU FOTOGRAFO DESDE SEMPRE
    EU FOTOGRAFO A IMAGEM SUPERFICIAL DA EPIDERME

     EU FOTOGRAFO O MEU OLHAR NO OLHAR DOS OUTROS
    EU REGISTRO A FORMA LUMINOSA SEPULTADA NOS CORPOS TRANSEUNTES

     EU FOTOGRAFO O MEU PRESENTE SE TORNANDO PASSADO
    EU REGISTRO A IMAGEM QUE TODO MUNDO OLHA

     EU FOTOGRAFO OS OLHARES E OS ENCONTROS
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     EU FOTOGRAFO OS GESTOS E AS MUDANÇAS,
    AS PREOCUPAÇÕES E OS FENÔMENOS

     EU FOTOGRAFO O MEU GOSTO E O MEU MUNDO
    EU FOTOGRAFO O MOMENTO PARADO E SEM SENTIDO

     EU FOTOGRAFO O DESCONHECIDO E O CONHECIDO
    EU FOTOGRAFO PARA CONHECER O IMPENETRÁVEL DA IMAGEM

     EU FOTOGRAFO A ALEGRIA E A TRISTEZA DA IMAGEM
    EU FOTOGRAFO A LUZ DO SOL REFLETIDA NA RETINA

     EU FOTOGRAFO A AVALANCHE DE LUZ DOS TEUS OLHOS
    A ALMA EM SEUS MOVIMENTOS E OS DESEJOS DAS PUPILAS PELA LUZ

     EU FOTOGRAFO AS ASINHAS DE UMA ABELHA VOANDO NO JARDIM

     EU FOTOGRAFO PARA FAZER O SANGUE CIRCULAR
    EU FOTOGRAFO PARA DEIXAR PARTIR AS IMAGENS

     
     EU FOTOGRAFO A LUZ DOS TEUS OLHOS
    QUE ENCONTRAM OS MEUS OLHOS
    MISTERIOSOS DO INICIO DO UNIVERSO...







    (Publicado em 01/IX/2012 21:27)












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