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Seminário do grupo de Óptica e Informação Quântica

Data: Sexta-Feira 07/04/2017, Sala A5-01, 11 am.

Palestrante: Gabriel Bié Alves (UFF)

Título: Amplificação de valores fracos e metrologia quântica

Abstract: Introduzido em 1988, os assim chamados valores fracos em Mecânica Quântica representaram a possibilidade de observar os valores medidos para um observável muito além dos seus possíveis autovalores, efeito que ficou conhecido na literatura pelo nome de “weak-value amplification”. Dessa forma, poder-se-ia obter o valor de 100 na medida da componente z de uma partícula de spin-1/2. Essa técnica de medida leva em consideração a descrição de von Neumann de medidas indiretas, na qual a medida de um sistema quântico é vista como uma interação com um outro sistema chamado de ponteiro, que registra as propriedades do sistema quântico; requer ainda uma preparação do estado inicial e uma pós-seleção do estado final após a interação que deve ser fraca.

Tem sido um grande debate na literatura se de fato essa amplificação advinda dos valores fracos é útil do ponto de vista de metrologia, cujo objetivo final é a estimação de parâmetros de um modelo teórico. A questão que se põe é que o benefício da amplificação de pequenos efeitos pode ser prejudicado devido à perda de dados estatísticos na pós-seleção. Para a correta análise dessa questão, discutiremos brevemente sobre a metrologia quântica, que servirá de pano de fundo para nossa discussão.

Mostraremos nesse seminário um procedimento de medição para estimar a constante de acoplamento entre o sistema quântico e o ponteiro, e demonstraremos que esse esquema conduz à máxima informação que pode ser extraída sobre a constante de acoplamento (quantificada pela informação quântica de Fisher) ao mesmo tempo em que o efeito de amplificação é preservado. Este procedimento se baseia não somente na medida do ponteiro, mas também na estatística de eventos pós-selecionados, para uma específica pós-seleção ótima. Um experimento ótico será descrito e seus resultados serão discutidos à luz da metrologia quântica.