slide de metrologia

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Quântica aplicada à área de Metrologia Elétrica
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Quântico – refere-se ao que diz respeito a uns certos saltos da energia ao emitir ou absorver radiação, que se conhecem como quantos.
Mecânica quântica – é a parte da Física (mais particularmente, da Física moderna) que estuda o movimento das partículas muito pequenas. Assim ela descreve o movimento de sistemas nos quais os efeitos quânticos são relevantes. Lembrando que, a escala que regula em geral a manifestação dos efeitos quânticos é o raio de Bohr.
Metrologia – aplica-se a todas as grandezas determinadas e, em particular, às dimensões lineares e angulares das peças mecânicas. Nenhum processo de usinagem permite que se obtenha rigorosamente uma dimensão prefixada. Por essa razão, é necessário conhecer a grandeza do erro tolerável, antes de se escolherem os meios de fabricação e controle convenientes.
 
A física quântica, teoria revolucionária da física moderna surgiu durante os primeiros anos do século XX.
História
Max Planck (1858-1947) um dos pioneiros a desenvolver os seus princípios básicos, e que contrariam grande parte das leis fundamentais da física clássica. Planck foi o responsável, por exemplo, pela criação da “constante de Planck” (E = h.v).
Os primórdios da Metrologia Elétrica Quântica remontam ao ano de 1962 quando Brian Josephson, fez a previsão teórica que após ser confirmada experimentalmente, um dos efeitos resultantes relaciona uma tensão uniforme com a carga do elétron (e) e a constante de Planck (h), que possibilitou a reprodução de um padrão de tensão bastante estável e, o que é mais importante, baseado em constantes fundamentais da natureza.
Sistema - padrão de tensão Josephson
O padrão de tensão Josephson consiste em um circuito integrado supercondutor montado em um chip de dimensões reduzidas, aproximadamente 10 x 20 mm, soldado às conexões dc do bloco de um guia de onda conhecido como WR-12. Quando resfriado a 4.2 K ou menos e irradiado com uma onda de aproximadamente 5 mW a 75 GHz, gera degraus quânticos de tensão que é a base para a representação do volt no Sistema Internacional de unidades (SI). 
Sua importância para Metrologia Elétrica
A realização do projeto de padronização quântica é extremamente importante, principalmente porque introduz no Brasil a mais alta tecnologia no que diz respeito à metrologia elétrica da medição do volt, permitindo estabelecer melhores condições de reprodução e disseminação desta unidade, com níveis de exatidão extremamente altos. 
Por sua vez, ainda permite atender à demanda dos laboratórios acreditados pela Rede Brasileira de Calibração quanto à exatidão das faixas de medição e à diminuição das incertezas associadas aos processos de calibração de seus padrões, diminuindo consequentemente as incertezas repassadas ao parque industrial do país.
No Brasil
 Compete à Divisão de Metrologia Elétrica (Diele) manter e realizar as unidades do Sistema Internacional de Unidades - SI pertinentes a eletricidade disseminando-as aos diferentes seguimentos demandantes de serviços metrológicos e assegurando à sociedade confiabilidade nos serviços básicos de qualidade e da infraestrutura da competitividade. 
Em resumo
As recentes pesquisas para redefinição da unidade de massa com base em fenômenos elétricos quânticos são evidências claras de que a metrologia elétrica quântica está no centro de uma revolução. No futuro ela estará em uma posição chave para toda a metrologia e, portanto, é essencial ter metas audaciosas e definidas para esta área.