O Nobel de Física de 2012...

...foi para Serge Haroche (École Normale) e David Wineland (NIST, Boulder) pelos seus trabalhos na área de óptica quântica. Vários posts tem sido publicados explicando o tema (como, por exemplo, este no site da Sociedade Brasileira de Física) de modo que não me alongarei muito nos detalhes.

"The Nobel Prize in Physics 2012 - Advanced Information". Nobelprize.org

Essencialmente, eles conseguiram algo altamente não-trivial: fazer medições em sistemas cujo "estado quântico" é caracterizado por uma superposição (ou "soma") de estados distintos (como no famoso exemplo do gato de Schrödinger, que está em uma superposição de "vivo+morto") sem destruir essa superposição. Isso é bastante difícil pois uma das peculiaridades da Mecânica Quântica é o chamado "colapso da função de onda":  medições diretas em um sistema quântico destroem a superposição original (por exemplo: "gato vivo"+"gato morto"), de modo que, após a medida o sistema esteja em apenas um dos estados ("vivo" ou "morto").

Os experimentos conduzidos por Haroche e Wineland conseguem contornar essas limitações através da manipulação cuidadosa da interação entre átomos e fótons em cavidades de alta qualidade especialmente preparadas para isso. O resultado é que eles criam "estados tipo gato de Schrödinger" nessas cavidades e os manipulam opticamente (por exemplo, usando diferentes feixes de laser e controlando parâmetros como frequência e intensidade dos feixes).

Aplicações são várias: desde propostas para utilização desses estados em computação quântica até a medição ultra-precisa de intervalos de tempo, através de "relógios ópticos". Isso tem grandes impactos em metrologia. Não é à toa que Wineland é pesquisador do NIST, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA, o equivalente, dadas as devidas proporções, ao nosso Inmetro.

Há vários grupos no Brasil trabalhando nessa área, inclusive colegas no LMCAL do Instituto de Física da USP. Por sinal, o prof. Haroche foi orientador de doutorado do prof. Paulo Nussenzveig do IF-USP.