Alain Aspect
Université Paris-Saclay and École Polytechnique, Palaiseau, France
John F. Clauser
J.F. Clauser & Assoc., Walnut Creek, CA, USA
Anton Zeilinger
University of Vienna, Austria
“for experiments with entangled photons, establishing the violation of Bell inequalities and pioneering quantum information science”
Neste ano de 2022, o prêmio Nobel de Física foi anunciado hoje, 04 de outubro e atribuido a três pesquisadores pelas contribuições que eles deram ao entendimento e aplicação do emanharamento quântico. O tema do prêmio se refere especificamente aos experimentos com fótons que foram realizados para testar as chamadas desigualdades de Bell. John Clauser foi o primeiro a realizar este tipo de experimento no começo dos anos 70 e empregando emissões atômicas em cascata para obter pares de fótons com estados de polarização quanticamente correlacionados. O trabalho dele também foi importante para destacar os aspectos experimentais que permitiam questionamentos em ralação à validade da interpretação da chamada violação de desigualdade de Bell, conhecidos como ”loopholes”.
No começo dos anos 80, Alain Aspect liderou um experimento que ainda usou emissão atômica em cascata como fonte de pares de fótons e conseguiu violar uma desigualdade de Bell superando um importante ”loophole”, ou seja foi uma demonstração ainda mais contundente de que as correlações quânticas entre os pares de fótons funcionavam à distância e não podiam ser explicadas por correlações clássicas.
A partir do início dos anos 90, Anton Zeilinger e seus colaboradores realizaram sofisticados experimentos que fecharam vários ”loopholes” e deu um passo além, começou a explorar o emaranhamento quântico em aplicações de Informação Quântica. O experimento que demonstra o teletransporte de um estado quântico de polarização de um fóton é citado na divulgação do prêmio como um dos principais experimentos desta série. Outros experimentos fundamentais foram a demonstração da criptografia quântica com estados emaranhados de fótons e a demonstração da computação quântica por medidas. Em todos estes experimentos foram usados fótons quanticamente correlacionados produzidos na conversão paramétrica descendente, um processo de óptica não-linear empregando cristais ao invés de gases atômicos.
Desde então as pesquisas sobre aplicações de emaranhamento quântico cresceram enormemente, inclusive no Brasil, onde há um Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dedicado às tecnologias quânticas e no qual vários laboratórios trabalham com fótons em estados emaranhados, como nos experimentos dos atuais ganhadores do prêmio Nobel de Física.
Prof. Paulo Henrique Souto Ribeiro