Uma equipe de teóricos qua¢nticos australianos mostrou como quebrar um limite que se acreditava, por 60 anos, limitar fundamentalmente a coeraªncia dos lasers.

A coeraªncia de um feixe de laser pode ser considerada como o número de fa³tons (parta­culas de luz) emitidos consecutivamente no feixe com a mesma fase (todos ondulando juntos). Ele determina o quanto bem pode executar uma ampla variedade de tarefas de precisão, como controlar todos os componentes de um computador qua¢ntico.

Agora, em um artigo publicado na Nature Physics , os pesquisadores da Griffith University e da Macquarie University mostraram que as novas tecnologias qua¢nticas abrem a possibilidade de tornar essa coeraªncia muito maior do que se pensava.

"A sabedoria convencional remonta a um famoso artigo de 1958 dos fa­sicos americanos Arthur Schawlow e Charles Townes", disse o professor Wiseman, lider do projeto e diretor do Griffith's Center for Quantum Dynamics.

Cada um deles ganhou um praªmio Nobel por seu trabalho com laser.

"Eles mostraram teoricamente que a coeraªncia do feixe não pode ser maior que o quadrado do número de fa³tons armazenados no laser", disse ele.

"Mas eles fizeram suposições sobre como a energia éadicionada ao laser e como ela éliberada para formar o feixe.

"As suposições faziam sentido na anãpoca e ainda se aplicam a  maioria dos lasers hoje, mas não são exigidas pela meca¢nica qua¢ntica ."

"Em nosso artigo, mostramos que o verdadeiro limite imposto pela meca¢nica qua¢ntica éque a coeraªncia não pode ser maior que a quarta potaªncia do número de fa³tons armazenados no laser", disse o professor associado Dominic Berry, da Macquarie University.

"Quando o número armazenado de fa³tons égrande, como normalmente éo caso, nosso novo limite superior émuito maior do que o antigo."

Mas esse novo limite de coeraªncia pode ser alcana§ado? "Sim", diz o Dr. Nariman Saadatmand, pesquisador do grupo do professor Wiseman.

"Por simulação numanãrica, encontramos um modelo de meca¢nica qua¢ntica para um laser que atinge o limite superior tea³rico de coeraªncia, em um feixe que éindistingua­vel daquele de um laser convencional."

Então, quando veremos esses novos super-lasers? "Provavelmente não por enquanto", diz Travis Baker, o Ph.D. aluno do projeto na Griffith University. "Mas nosprovamos que seria possí­vel construir nosso laser verdadeiramente limitado por quantum usando a tecnologia supercondutora. Esta éa mesma tecnologia usada nos melhores computadores qua¢nticos atuais, e nosso dispositivo proposto pode ter aplicações nesse campo."

"Nosso trabalho levanta muitas questões interessantes, como se poderia permitir lasers mais eficientes em termos de energia", disse o professor Wiseman. "Isso também seria um grande benefa­cio, então esperamos poder investigar isso no futuro."