Medir o tempo é algo relativamente fácil para os humanos em nosso cotidiano, mas a história é diferente a nível quântico. A natureza ondulatória dos elétrons dificulta a precisão em determinar o momento exato de um evento.
Contudo, pesquisadores da Universidade de Uppsala, na Suécia, descobriram uma nova maneira de medir o tempo usando estados de Rydberg. Neste artigo, vamos explorar como essa descoberta pode revolucionar a forma como medimos o tempo em aplicações quânticas.
Mas o que são os estados de Rydberg?
Os átomos de Rydberg são como balões inflados no reino das partículas. Eles podem ser inflados com lasers em vez de ar e contêm elétrons em estados de energia extremamente altos, orbitando muito longe do núcleo.
Os estados de Rydberg são úteis na engenharia quântica e na criação de componentes para computadores quânticos.
Como funciona a medição do tempo com estados de Rydberg?
A medição do tempo usando Rydberg é baseada na interferência de pacotes de ondas de Rydberg que se movem em diferentes velocidades.
Quando vários pacotes de ondas de Rydberg se propagam em um espaço, criam padrões de interferência únicos. Esses padrões representam os diferentes tempos que cada pacote de onda leva para evoluir de acordo com os outros.
Os cientistas de Uppsala mediram os resultados dos átomos de hélio excitados por laser e os compararam com as previsões teóricas para demonstrar que seus resultados poderiam servir como um intervalo de tempo quântico.
Vantagens do método de medição do tempo com Rydberg
Uma das vantagens-chave desse método é que não é necessário um ponto de partida preciso para medir o tempo. A orientação dos pacotes de ondas de Rydberg em evolução pode ser usada em combinação com outras formas de medir eventos em pequena escala, quando o “agora” e o “então” não são claros.
Além disso, a medição do tempo com estados de Rydberg pode ser usada para medir eventos extremamente curtos de apenas 1,7 bilionésimos de segundo. Isso é importante para a engenharia de eletrônicos ultra-rápidos e na criação de componentes para computadores quânticos.
O descobrimento de um novo método de medição do tempo em nível quântico é emocionante, pois oferece a possibilidade de medir eventos extremamente curtos sem a necessidade de um ponto de partida preciso.
Os estados de Rydberg têm sido usados há muito tempo na engenharia quântica, e essa nova descoberta pode revolucionar ainda mais a forma como são usados. Com a possibilidade de ampliar a orientação dos pacotes de ondas de Rydberg para incluir outros átomos e lasers de energia diferentes, as possibilidades desse novo método são infinitas.
