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    Transformando íons em gatos quânticos
    p Um íon (roxo) fica no centro de uma armadilha de íons. Pulsos de laser ultrarrápidos criam um "estado de gato", separando os estados quânticos internos do íon (vermelho e azul). Crédito:E. Edwards / JQI

    p No famoso experimento mental de Schrödinger, um gato parece estar morto e vivo - uma ideia que força a credulidade. Nos dias de hoje, os gatos ainda não agem assim, mas os físicos agora criam regularmente análogos do gato de Schrödinger no laboratório, espalhando o mundo quântico microscópico por distâncias macroscópicas. p Esses "estados de gato" encontraram muitos lares, prometendo medições quânticas mais sensíveis e atuando como a base para códigos de correção de erros quânticos - um componente necessário para futuros computadores quânticos propensos a erros.

    p Com esses objetivos em mente, alguns pesquisadores estão ansiosos para criar melhores estados felinos com íons únicos. Mas, até aqui, técnicas padrão impuseram limites sobre o quão longe sua natureza quântica poderia se espalhar.

    p Recentemente, pesquisadores do Joint Quantum Institute desenvolveram um novo esquema para a criação de estados felinos de íon único, detalhando os resultados esta semana em Nature Communications . Seu experimento coloca um único íon de itérbio em uma superposição - uma combinação quântica - de dois estados diferentes. Inicialmente, esses estados se movem juntos em seu ambiente comum, compartilhando o mesmo movimento. Mas uma série de pulsos de laser ultrarrápidos e cuidadosamente cronometrados aplicam forças diferentes aos dois estados de íons, empurrando-os em direções opostas. A superposição original persiste, mas os estados acabam oscilando fora de fase entre si.

    p Usando esta técnica, a equipe JQI conseguiu separar os estados por uma distância de quase 300 nanômetros, cerca de doze vezes mais longe do que anteriormente possível. Ainda há apenas um íon, mas sua natureza quântica agora se estende por uma distância mais de mil vezes maior do que seu tamanho original. Essas superposições de longo alcance são altamente sensíveis, e pode permitir medições de interferometria atômica precisas ou técnicas criptográficas quânticas robustas.
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