Os pesquisadores estudaram como uma 'baqueta' feita de luz pode fazer um 'tambor' microscópico vibrar e ficar parado ao mesmo tempo.

Uma equipe de pesquisadores do Reino Unido e da Austrália deu um passo importante para a compreensão da fronteira entre o mundo quântico e nosso mundo clássico diário.

A mecânica quântica é realmente estranha. Os objetos podem se comportar como partículas e ondas, e pode estar aqui e ali ao mesmo tempo, desafiando nosso bom senso. Esse comportamento contra-intuitivo está tipicamente confinado ao reino microscópico e à pergunta "por que não vemos tal comportamento em objetos do dia-a-dia?" desafia muitos cientistas hoje.

Agora, uma equipe de pesquisadores desenvolveu uma nova técnica para gerar esse tipo de comportamento quântico no movimento de um minúsculo tambor visível a olho nu. Os detalhes de sua pesquisa são publicados hoje em New Journal of Physics .

Investigador principal do projeto, Dr. Michael Vanner, do Quantum Measurement Lab do Imperial College London, disse:"Tais sistemas oferecem um potencial significativo para o desenvolvimento de novas e poderosas tecnologias aprimoradas quânticas, como sensores ultraprecisos, e novos tipos de transdutores.

"Incrivelmente, essa direção de pesquisa também nos permitirá testar os limites fundamentais da mecânica quântica, observando como as superposições quânticas se comportam em grande escala. "

Vibrações mecânicas, como aqueles que criam o som de um tambor, são uma parte importante de nossa experiência cotidiana. Bater em um tambor com uma baqueta faz com que ele se mova rapidamente para cima e para baixo, produzindo o som que ouvimos.

No mundo quântico, um tambor pode vibrar e ficar parado ao mesmo tempo. Contudo, gerar esse movimento quântico é muito desafiador. autor principal do projeto Dr. Martin Ringbauer da University of Queensland node do Australian Research Council Center for Engineered Quantum Systems, disse:"Você precisa de um tipo especial de baqueta para fazer essa vibração quântica com nosso minúsculo tambor."

Nos últimos anos, o campo emergente da optomecânica quântica fez um grande progresso em direção ao objetivo de um tambor quântico usando a luz laser como um tipo de baqueta. Contudo, muitos desafios permanecem, portanto, o presente estudo dos autores tem uma abordagem não convencional.

O Dr. Ringbauer continua:"Adaptamos um truque da computação quântica óptica para nos ajudar a tocar o tambor quântico. Usamos uma medição com partículas únicas de luz - fótons - para ajustar as propriedades da baqueta.

"Isso fornece um caminho promissor para fazer uma versão mecânica do gato de Schrõdinger, onde o tambor vibra e fica parado ao mesmo tempo. "

Esses experimentos fizeram a primeira observação de franjas de interferências mecânicas, o que é um passo em frente crucial para o campo.

No experimento, as franjas estavam em um nível clássico devido ao ruído térmico, mas motivado por este sucesso, a equipe agora está trabalhando duro para melhorar sua técnica e operar os experimentos em temperaturas próximas do zero absoluto, onde a mecânica quântica deve dominar.

Esses experimentos futuros podem revelar novos meandros da mecânica quântica e podem até ajudar a iluminar o caminho para uma teoria que liga o mundo quântico e a física da gravidade.