Átomo neutro isolado é fotografado pela primeira vez.
Há mais de 10 anos, especialmente quando da realização dos condensados de Bose-Einstein, em 1995, a área dos átomos ultrafrios é particularmente estudada no mundo. Faz-se mister que se diga que eles permitem construir relógios atômicos, muito precisos, para testar teorias físicas fundamentais. Podem, também, servir de simuladores quânticos para estudar as transições nos superfluidos ou, ainda, explorar vias de realizações de computadores quânticos.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Otago (Nova Zelândia), dirigida por Mikkel Andersen, estava aprisionando grupos de átomos de rubídio 85, neutros, em uma armadilha magneto-óptica (a mesma que se utiliza para aprisionar moléculas de Rydberg), quando descobriram, para sua grande surpresa, que podiam isolar um único átomo na armadilha, com o auxílio de um laser.
Tornar-se-ia então possível, com a ajuda de uma lente esférica de grande abertura numérica, formar uma imagem desse átomo neutro. Isto nunca tinha sido feito antes, mesmo que já se soubesse isolar, com uma taxa de cerca de 50% de sucesso, alguns átomos neutros.
Imagem de um átomo de rubídio 85 em sua armadilha.
Créditos: Universidade de Otago.
Rumo a um computador quântico performante?
A performance é interessante por diversas razões. Os pesquisadores trabalham agora a possibilidade de estabelecer um emaranhamento (ou entrelaçamento) quântico entre átomos assim aprisionados. O emaranhamento entre átomos pode não servir apenas para a teleportação quântica. Sabe-se, de fato, que, caso se chegue a ter um sistema de pelo menos 30 átomos emaranhados, e contanto que se saiba contornar o sempiterno obstáculo da decoerência quântica, estar-se-á em presença de um computador quântico cujas performances ultrapassariam aquelas dos computadores clássicos até aqui construídos pela Humanidade.
Não se chegou a esse ponto ainda, mas os pesquisadores são já capazes de aprisionar 10 átomos de rubídio 85.
Nota do Scientific Editor: O trabalho que deu origem a esta notícia, de título: "Near-deterministic preparation of a single atom in an optical microtrap", de autoria de T. Grünzweig, A. Hilliard, M. McGovern e M. F. Andersen, foi publicado na revista Nature Physics, 2010, DOI: 10.1038/nphys1778.