“A estimativa de parâmetros é um problema antigo na ciência”, comparou Davidovich. Medir fenômenos quânticos com sondas equivale, em outra escala, a avaliar a profundidade de um poço com uma onda sonora, ou usar ultrassom para medir o diâmetro do cérebro de uma criança que ainda não nasceu: são estimativas indiretas com uma incerteza necessariamente embutida nelas.A grande diferença é que para essa escala corriqueira do cotidiano existe uma teoria geral que diz qual a precisão possível de se atingir com medições e quanto ela pode ser aumentada, por exemplo, com medições repetidas.
Para fenômenos quânticos também existem formas de se reduzir a incerteza nas medições. É o caso do emaranhamento, que faz com que certas propriedades sejam compartilhadas entre as sondas de medição.
“Com essas técnicas podemos conseguir uma precisão muito melhor”, disse o físico. Mas isso só funciona em situações ideais, sem interferências ambientais como efeitos de temperatura. Algo que no mundo real nunca acontece.
Segundo Davidovich, o mais importante da teoria geral proposta no artigo agora publicado é que ela não se limita a estimar a influência do mundo real nas medições. Ela também pode ajudar a avaliar, em cada situação, como otimizar a precisão.
Davidovich explica que um número muito grande de medidas pode acabar eliminando a vantagem oferecida por efeitos quânticos quando há interferência do ambiente.
“Estamos mostrando uma transição entre o regime quântico e o clássico”, resume. E chegando mais perto de “encontrar um equilíbrio adequado entre a beleza diáfana da mecânica quântica e a terrível fera das imperfeições do mundo real”, como disseram os físicos italianos no comentário.
O artigo General framework for estimating the ultimate precision limit in noisy quantum-enhanced metrology (doi:10.1038/nphys1958), de Davidovich e outros, pode ser lido por assinantes da Nature Physics em www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/abs/nphys1958.html.
Revista Pesquisa FAPESP
