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Físicos “enredam” partículas individuais com precisão surpreendente: ScienceAlert

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Físicos “enredam” partículas individuais com precisão surpreendente: ScienceAlert

Por serem tão grandes e difíceis de manipular, as moléculas há muito desafiam as tentativas dos físicos de atraí-las para um estado de emaranhamento quântico controlado, onde as moléculas estão intimamente ligadas, mesmo à distância.

Agora, pela primeira vez, duas equipes distintas conseguiram emaranhar pares de moléculas ultrafrias usando o mesmo método: “armadilhas de pinça” ópticas microscopicamente precisas.

O emaranhamento quântico é um fenômeno estranho, mas fundamental no mundo quântico, do qual os físicos estão tentando aproveitar para criar os primeiros computadores quânticos comerciais.

Todos os objetos – desde eletrões a átomos, moléculas e até galáxias inteiras – podem ser teoricamente descritos como um espectro de possibilidades antes de serem observados. Somente medindo a propriedade a roda do acaso estabelece uma descrição clara.

Se dois objetos estão emaranhados, saber algo sobre as propriedades de um objeto – seu giro, posição ou momento – serve imediatamente como uma analogia para o outro, parando completamente ambas as suas potenciais rodas de rotação.

Até agora, os pesquisadores conseguiram conectar íons, fótons, átomos e circuitos supercondutores em experimentos de laboratório. Por exemplo, há três anos, uma equipa uniu triliões de átomos num gás “quente e caótico”. Impressionante, mas não muito prático.

Os físicos também estão enredados Átomo e molécula Antes, mesmo Complexos biológicos Encontrado em células vegetais. Mas controlar e manipular pares de moléculas individuais – com precisão suficiente para fins de computação quântica – era uma tarefa mais difícil.

As moléculas são difíceis de resfriar e interagem facilmente com o ambiente, o que significa que elas facilmente saem dos frágeis estados de emaranhamento quântico. Decoerência).

Um exemplo dessas interações é Interações dipolo-dipolo: A maneira pela qual a extremidade positiva de uma molécula polar pode ser puxada em direção à extremidade negativa de outra molécula.

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Mas essas mesmas propriedades tornam as moléculas candidatas promissoras para qubits na computação quântica porque oferecem novas possibilidades de computação.

“Seus estados de spin molecular de longo alcance formam qubits fortes, ao mesmo tempo que fornecem interação dipolo de longo alcance entre as moléculas Emaranhamento quântico“,” Ele explica O físico de Harvard Yicheng Bao e seus colegas, em seu artigo.

Qubits são a versão quântica dos bits de computação clássicos, que podem assumir o valor 0 ou 1. Qubits, por outro lado, podem representar Muitas combinações possíveis 1 e 0 ao mesmo tempo

Ao emaranhar qubits, a imprecisão quântica combinada de 1 e 0 pode atuar como calculadoras rápidas em algoritmos especialmente projetados.

As moléculas, sendo entidades mais complexas do que átomos ou partículas, têm mais propriedades ou estados inerentes, que podem ser acoplados para formar um qubit.

“O que isto significa, em termos práticos, é que existem novas formas de armazenar e processar informação quântica.” Ele diz Yucai Lu, estudante de pós-graduação em engenharia elétrica e de computação em Princeton, coautor do segundo estudo.

“Por exemplo, uma molécula pode vibrar e girar em vários modos. Portanto, você pode usar dois desses modos para codificar um qubit. Se uma espécie molecular for polar, duas moléculas podem interagir mesmo quando estão espacialmente separadas.”

Ambas as equipes produziram moléculas ultra-frias de monofluoreto de cálcio (CaF) e depois as prenderam, uma por uma, em pinças ópticas.

Usando esses feixes de luz laser bem focados, as moléculas foram colocadas em pares, próximas o suficiente para que a molécula de CaF pudesse sentir a interação dipolo elétrica de longo alcance de seu parceiro. Isto uniu cada par de moléculas a um estado quântico emaranhado, pouco antes de se tornarem estranhos.

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Este método, através da manipulação precisa de moléculas individuais, “abre caminho para o desenvolvimento de plataformas novas e versáteis para tecnologias quânticas”. Ele escreve Augusto Summerzi, físico do Conselho Nacional de Pesquisa da Itália, numa perspectiva de acompanhamento.

Summerzy não esteve envolvido na pesquisa, mas vê seu potencial. Aproveitando as interações dipolares das moléculas, ele diz que o sistema poderá um dia ser usado para desenvolver sensores quânticos ultrassensíveis, capazes de detectar campos elétricos ultrafracos.

“As aplicações vão desde a eletroencefalografia para medir a atividade elétrica no cérebro até o monitoramento de mudanças nos campos elétricos na crosta terrestre e a previsão de terremotos.” Ele especula.

Os dois estudos foram publicados em Ciências, aqui E aqui.

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Bola de fogo verde brilhante ilumina os céus de Portugal e Espanha (fotos)

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A Internet está repleta de imagens de um meteoro que atravessa o céu noturno de Portugal e Espanha, iluminando o céu como uma bola de fogo azul esverdeada.

O meteorito foi confirmado por Agência Espacial Europeia (ESA), que capturou a bola de fogo com suas câmeras em Cáceres, Espanha, às 18h46 EDT (22h46 UTC) de sábado (18 de maio). A Agência Espacial Europeia confirmou que a bola de fogo era um pedaço de um cometa que passou por cima de Espanha e Portugal, viajando a cerca de 160.000 quilómetros por hora, ou cerca de 65 vezes mais rápido que a velocidade máxima de um caça a jato Lockheed Martin F-16. A Agência Espacial Europeia acrescentou que o meteorito provavelmente queimou no Oceano Atlântico, a uma altitude de cerca de 60 quilômetros acima da Terra.

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O sobrevôo da NASA na Europa sugere que “algo” se move sob o gelo

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O sobrevôo da NASA na Europa sugere que “algo” se move sob o gelo

Marcos na superfície de Europa indicam que a crosta gelada está à mercê das águas abaixo. Mais importante ainda, a recente visita de Juno revelou o que pode ser atividade de plumas, que, se real, permitiria que futuras missões coletassem amostras do oceano interior sem ter que pousar.

Já passaram quase dois anos desde que Juno fez a sua maior aproximação a Europa, mas as suas observações ainda estão a ser analisadas. Surpreendentemente, apesar de estar em órbita de Júpiter desde 2016, cinco imagens tiradas por Juno em 29 de setembro de 2022 foram os primeiros close-ups de Europa desde a última visita da sonda Galileo em 2000.

Isto representa, sem dúvida, uma negligência chocante de um dos mundos mais interessantes do sistema solar, mas também pode ter fornecido uma longa base para descobrir o que mudou.

Europa é o corpo mais liso do sistema solar, graças ao constante ressurgimento impulsionado pelo seu oceano interior. No entanto, está longe de ser inexpressivo, e Juno observou algumas depressões íngremes de 20 a 50 km (12 a 31 milhas) de largura e padrões de fratura que se acredita indicarem “Passo a passo polar real“.

“A verdadeira peregrinação polar ocorreria se a crosta gelada de Europa se separasse do seu interior rochoso, resultando em elevados níveis de tensão na crosta, levando a padrões de fractura previsíveis”, disse num estudo o Dr. Candy Hansen, do Instituto de Ciência Planetária. declaração.

A ideia por trás da verdadeira peregrinação polar é que a crosta que fica acima do oceano interior de Europa gira a uma velocidade diferente da do resto da lua. Acredita-se que a água abaixo está se movendo, puxando a concha consigo, já que as correntes dentro do oceano afetam os movimentos da concha. Estas correntes, por sua vez, são presumivelmente impulsionadas pelo aquecimento no interior do núcleo rochoso de Europa, onde a atração gravitacional de Júpiter e das suas luas maiores transforma Europa numa gigantesca bola de pressão.

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No processo, as interações entre o oceano e o gelo podem esticar e comprimir áreas, criando as fissuras e cristas vistas desde a visita da Voyager 2.

Hansen faz parte de uma equipe que explora imagens Juno do hemisfério sul da Europa. “Esta é a primeira vez que tais padrões de fendas foram mapeados no Hemisfério Sul, sugerindo que o impacto da verdadeira peregrinação polar na geologia da superfície de Europa é mais extenso do que o anteriormente identificado”, disse o cientista.

Nem todas as alterações nos mapas da Europa são o resultado de correntes oceânicas internas. A NASA parece estar caindo na armadilha das ilusões de ótica. “A cratera Gwern não existe mais”, disse Hansen. “O que anteriormente se pensava ser uma cratera de impacto com 21 quilómetros de largura – uma das poucas crateras de impacto documentadas na Europa – Gwern, foi revelada nos dados da JunoCam como um conjunto de cristas que se cruzam que criaram uma sombra oval.”

No entanto, Juno dá mais do que recebe. A equipe está entusiasmada com algo que eles chamam de ornitorrinco por causa de seu formato, não porque tenha um monte de recursos que não deveriam combinar. As formações de cristas na sua borda parecem estar em colapso, e a equipe acredita que este processo pode ser causado por bolsas de água salgada que penetraram parcialmente na crosta de gelo.

Esta feição, batizada por cientistas planetários que aparentemente nunca viram um ornitorrinco verdadeiro, é contornada em amarelo, com uma área de colinas em azul.

Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI

Tais bolsas seriam alvos indiretos interessantes para estudo pelo Europa Clipper, mas mais interessantes são as manchas escuras que podem ter sido depositadas pela atividade criovulcânica.

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“Estas características indicam atividade superficial atual e a presença de água líquida abaixo da superfície de Europa”, disse Heidi Becker do Laboratório de Propulsão a Jato. Tal atividade foi confirmada nas fontes termais de Encélado, mas há evidências conflitantes sobre se ela está ocorrendo atualmente na Europa.

Tal atividade tornaria possível coletar amostras do oceano interior em busca de sinais de vida, simplesmente voando através de uma pluma e coletando alguns flocos de gelo, sem ter que pousar, muito menos cavar.

Atualmente, a oscilação polar pode causar ajustes muito modestos na localização das formações na superfície de Europa, mas há evidências de uma mudança de mais de 70 graus há milhões de anos, por razões desconhecidas.

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O condado de Los Angeles relatou um caso de hepatite A em um Beverly Hills Whole Foods

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O condado de Los Angeles relatou um caso de hepatite A em um Beverly Hills Whole Foods

Autoridades de saúde pública do condado de Los Angeles estão investigando um caso relatado de hepatite A em um funcionário de um supermercado Whole Foods em Beverly Hills.

Autoridades de saúde alertaram que qualquer pessoa que comprasse produtos na loja de frutos do mar do mercado em 239 North Crescent Dr. Entre 20 de abril e 13 de maio, ele tomará a vacina contra hepatite A, caso ainda não esteja imune.

“Receber a vacinação o mais rápido possível após a exposição pode ajudar a reduzir o risco de infecção por hepatite A”, disse o Departamento de Saúde Pública do Condado de Los Angeles. “Os residentes devem entrar em contato com a farmácia local ou médico para obter a vacina.”

A hepatite A é uma infecção hepática altamente contagiosa que pode variar desde uma doença leve que dura algumas semanas até uma doença grave que dura vários meses, de acordo com informações fornecidas pelo departamento de saúde.

A infecção geralmente se espalha quando uma pessoa ingere inadvertidamente o vírus de objetos, alimentos ou bebidas contaminados com pequenas quantidades não detectadas de fezes de uma pessoa infectada.

O Departamento de Saúde está trabalhando com a Whole Foods para garantir que os funcionários que não têm imunidade à hepatite A sejam encaminhados para vacinação. Nenhum caso adicional de hepatite A foi relatado até sábado e a investigação continua em andamento.

Autoridades de Los Angeles disseram no início desta semana que era hepatite A espalhado por toda a cidade'População deslocada. As pessoas que vivem em situação de sem-abrigo tendem a ser mais vulneráveis ​​porque têm acesso limitado a instalações para lavar as mãos e a casas de banho.

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No comunicado, o escritório de comunicações corporativas da Whole Foods disse: “O membro da equipe que foi diagnosticado não está trabalhando e não temos conhecimento de mais ninguém adoecendo”.

A empresa acrescentou: “Embora tenhamos procedimentos rígidos de segurança alimentar em nossas lojas, incentivamos qualquer pessoa que acredite ter sido exposta ao vírus a seguir as diretrizes do Ministério da Saúde”.

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