O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 801, de 16 de novembro de 2006 por Phillip F. Schewe, Ben Stein, e Davide Castelvecchi. PHYSICS NEWS UPDATE
ENERGIA SEM FIO. Recarregar seu computador laptop ou seu telefone celular pode, um dia, ser feito da mesma maneira conveniente com que pessoas navegam na Rede – sem fio. Nesta semana, no Fórum de Física Industrial da AIP, em San Francisco, Marin Soljacic (MIT) falou acerca de como a energia pode ser transferida sem fios, pelo fenômeno da indução, da mesma forma que as bobinas dos transformadores de energia transmitem correntes elétricas, umas para as outras, sem se tocarem. A idéia de tranferência sem fios de energia não é nova. Nikola Tesla trabalhou nesta idéia mais de um século atrás, mas não conseguiu obter um processo prático. No novo esquema do MIT, um emissor de energia preencheria o espaço em torno de si com um campo eletromagnético não radiativo – o que quer dizer que sua energia não se espalharia por aí a fora como ondas eletromagnéticas. A energia só seria captada por aparelhos especialmente desenhados para entrar em ressonânia com o campo; a maior parte da energia não capturada por um receptor seria reabsorvida pelo emissor. Ao contrário dos meios mais tradicionais de transmissão de energia, tais como microondas, ele não necessitaria de uma linha de visada direta. Ele seria inócuo às pessoas expostas a ele. Com os projetos propostos por Soljacic em uma publicação com Aristeides Karalis e John Joannopoulos, um objeto com o tamanho de um laptop poderia ser recarregado a alguns metros da fonte de energia. Soljacic e seus colegas do MIT estão agora trabalhando em demonstrar a tecnologia na prática.
ÍONS ENTRELAÇADOS FORAM "PURIFICADOS" a níveis recorde pelos pesquisadores do NIST, fornecendo uma uma nova ferramenta que será útil na construção de computadores quânticos no mundo real. O entrelaçamento é uma propriedade da mecânica quântica na qual várias partículas, tais como fótons ou átomos, se tornam interligadas, de modo que a medição de uma propriedade anteriormente indeterminada em uma das partículas, instantaneamente determina as propriedades de outras. As partículas têm que estar entrelaçadas para funcionarem em conjunto em um computador quântico. Entretanto, o entrelaçamento é uma propriedade frágil que pode ser facilmente destruída por perturbações externas, tais como campos magnéticos erráticos, que podem demolir esta propriedade quântica especial, através de um processo conhecido como "descoerência". Mesmo quando as partículas se tornam entrelaçadas, os experimentadores podem não obter os resultados que desejavam, especialmente se os pares entrelaçados forem ainda mais manipulados. Por exemplo, se os pesquisdores quisessem que as partículas entrelaçados tivessem o mesmo valor de spin (por exemplo, um spin-para-cima) quando fossem finalmente medidas, eles não iriam encontrar essa "correlação" desejada 100% das vezes. Isso é incoveniente, já que computadores e outros dispositivos quânticos dependem de que as partículas estejam entrelaçadas dessa forma desejada. Para combater esta última complicação quanto ao entrelaçamento, vem a idéia de "purificação", proposta inicialmente por Charles Bennet da IBM a uma década atrás (Bennett et al., Physical Review Letters, 29 de janeiro de 1996) e demonstrada pela primeira vez com pares de fótons (Kwiat et al., Nature, 22 de fevereiro de 2001). Essencialmente um processo de destilação, o processo de purificação aumenta as probabilidades de que as partículas entrelaçadas tenham as correlações desejadas (por exemplo, o mesmo valor de spin). Durante o processo, os pesquisadores podem verificar se eles realmente purificaram as partículas. Na demonstração do NIST, lasers ultravioleta primeiro entrelaçam dois pares de íons de Berílio. Os lasers, então, "entrecruzam o entrelaçamento" de um membro do primeiro par com um membro do segundo. No processo os lasers realizam uma série de operações de "purificação" que aumentam as chances de que os íons fiquem adequadamente correlacionados. A medição do par "entrecuzadamente entrelaçados" fornece informação sobre os outros dois íons entrelaçados foram purificados. Os pesquisadores descobriram que o processo de purificação funcionava em 30% das vezes em íons entrelaçados, um índice muito mais alto do que demonstrações anteriores envonvendo fótons. De certa forma, a purificação é um tipo de ferramenta de correção precoce de erros, impedindo erros indesejáveis nas operações envolvendo partículas entrelaçadas. Mas não dura muito. Deixadas sozinhas, partículas purificadas vão perderão suas correlações na mesma taxa que partículas não purificadas, como resultado da descoerência. Porém, de acordo com o pesquisador Dietrich Leibfried do NIST, se pode purificar as partículas novamente e restaurar o entrelaçamento a seus altos níveis iniciais. Desse jeito, pode-se desacelerar ou memo parar completamente a descoerência, diz Leibfried. (Reichle et al., Nature, 19 de outubro de 2006, para mais informações ver aqui)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
ENERGIA SEM FIO. Recarregar seu computador laptop ou seu telefone celular pode, um dia, ser feito da mesma maneira conveniente com que pessoas navegam na Rede – sem fio. Nesta semana, no Fórum de Física Industrial da AIP, em San Francisco, Marin Soljacic (MIT) falou acerca de como a energia pode ser transferida sem fios, pelo fenômeno da indução, da mesma forma que as bobinas dos transformadores de energia transmitem correntes elétricas, umas para as outras, sem se tocarem. A idéia de tranferência sem fios de energia não é nova. Nikola Tesla trabalhou nesta idéia mais de um século atrás, mas não conseguiu obter um processo prático. No novo esquema do MIT, um emissor de energia preencheria o espaço em torno de si com um campo eletromagnético não radiativo – o que quer dizer que sua energia não se espalharia por aí a fora como ondas eletromagnéticas. A energia só seria captada por aparelhos especialmente desenhados para entrar em ressonânia com o campo; a maior parte da energia não capturada por um receptor seria reabsorvida pelo emissor. Ao contrário dos meios mais tradicionais de transmissão de energia, tais como microondas, ele não necessitaria de uma linha de visada direta. Ele seria inócuo às pessoas expostas a ele. Com os projetos propostos por Soljacic em uma publicação com Aristeides Karalis e John Joannopoulos, um objeto com o tamanho de um laptop poderia ser recarregado a alguns metros da fonte de energia. Soljacic e seus colegas do MIT estão agora trabalhando em demonstrar a tecnologia na prática.
ÍONS ENTRELAÇADOS FORAM "PURIFICADOS" a níveis recorde pelos pesquisadores do NIST, fornecendo uma uma nova ferramenta que será útil na construção de computadores quânticos no mundo real. O entrelaçamento é uma propriedade da mecânica quântica na qual várias partículas, tais como fótons ou átomos, se tornam interligadas, de modo que a medição de uma propriedade anteriormente indeterminada em uma das partículas, instantaneamente determina as propriedades de outras. As partículas têm que estar entrelaçadas para funcionarem em conjunto em um computador quântico. Entretanto, o entrelaçamento é uma propriedade frágil que pode ser facilmente destruída por perturbações externas, tais como campos magnéticos erráticos, que podem demolir esta propriedade quântica especial, através de um processo conhecido como "descoerência". Mesmo quando as partículas se tornam entrelaçadas, os experimentadores podem não obter os resultados que desejavam, especialmente se os pares entrelaçados forem ainda mais manipulados. Por exemplo, se os pesquisdores quisessem que as partículas entrelaçados tivessem o mesmo valor de spin (por exemplo, um spin-para-cima) quando fossem finalmente medidas, eles não iriam encontrar essa "correlação" desejada 100% das vezes. Isso é incoveniente, já que computadores e outros dispositivos quânticos dependem de que as partículas estejam entrelaçadas dessa forma desejada. Para combater esta última complicação quanto ao entrelaçamento, vem a idéia de "purificação", proposta inicialmente por Charles Bennet da IBM a uma década atrás (Bennett et al., Physical Review Letters, 29 de janeiro de 1996) e demonstrada pela primeira vez com pares de fótons (Kwiat et al., Nature, 22 de fevereiro de 2001). Essencialmente um processo de destilação, o processo de purificação aumenta as probabilidades de que as partículas entrelaçadas tenham as correlações desejadas (por exemplo, o mesmo valor de spin). Durante o processo, os pesquisadores podem verificar se eles realmente purificaram as partículas. Na demonstração do NIST, lasers ultravioleta primeiro entrelaçam dois pares de íons de Berílio. Os lasers, então, "entrecruzam o entrelaçamento" de um membro do primeiro par com um membro do segundo. No processo os lasers realizam uma série de operações de "purificação" que aumentam as chances de que os íons fiquem adequadamente correlacionados. A medição do par "entrecuzadamente entrelaçados" fornece informação sobre os outros dois íons entrelaçados foram purificados. Os pesquisadores descobriram que o processo de purificação funcionava em 30% das vezes em íons entrelaçados, um índice muito mais alto do que demonstrações anteriores envonvendo fótons. De certa forma, a purificação é um tipo de ferramenta de correção precoce de erros, impedindo erros indesejáveis nas operações envolvendo partículas entrelaçadas. Mas não dura muito. Deixadas sozinhas, partículas purificadas vão perderão suas correlações na mesma taxa que partículas não purificadas, como resultado da descoerência. Porém, de acordo com o pesquisador Dietrich Leibfried do NIST, se pode purificar as partículas novamente e restaurar o entrelaçamento a seus altos níveis iniciais. Desse jeito, pode-se desacelerar ou memo parar completamente a descoerência, diz Leibfried. (Reichle et al., Nature, 19 de outubro de 2006, para mais informações ver aqui)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
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