O emaranhamento é um fenômeno quântico incrível. E, por mais surpreendente que possa parecer, os cientistas que trabalham no domínio da física quântica já desenvolveram algumas aplicações práticas deste mecanismo. Os computadores quânticos são um deles. Contudo, antes de prosseguirmos, gostaríamos de fazer uma breve revisão o que é emaranhado e por que é tão importante.
Este fenômeno não tem equivalente na física clássica e consiste no fato de o estado dos sistemas quânticos envolvidos ser o mesmo. Isso significa que esses objetos fazem parte do mesmo sistema, mesmo que estejam fisicamente separados. Na verdade, a distância não importa. Se duas partículas, objetos ou sistemas estão emaranhados quando medimos as propriedades físicas de um deles estaremos instantaneamente condicionando as propriedades do outro sistema com o qual está emaranhado. Mesmo se você estiver do outro lado do universo.
Parece ficção científica, é verdade, mas por mais estranho e surpreendente que este fenômeno possa nos parecer foi empiricamente comprovado em muitas ocasiões. Na verdade, é junto com a superposição de estados um dos princípios fundamentais da computação quântica. Uma das últimas descobertas feitas por físicos no campo do emaranhamento quântico só veio à tona há poucos dias e é extremamente promissora por uma razão: tem a capacidade de acelerar o desenvolvimento não apenas de computadores quânticos, mas também de comunicações quânticas.
Esta nova técnica permite aos físicos “observar” dois fótons emaranhados
O verdadeiro protagonista deste artigo é um grupo de pesquisa da Universidade de Ottawa, no Canadá, liderado pelo físico Ebrahim Karimi. E é que depois de trabalhar vários anos em estreita colaboração com pesquisadores da Universidade de Roma La Sapienza (Itália), eles desenvolveram uma técnica engenhosa que lhes permite visualizar em tempo real a função de onda de dois fótons emaranhados. Parece complicado, e é, mas em palavras mais simples, o que eles conseguiram foi caracterizar e “ver” esses dois fótons ligados por este fenômeno quântico.
Os fótons não têm massa e são capazes de viajar no vácuo a uma velocidade constante.
Os fótons são as partículas elementares responsáveis pelas formas de radiação eletromagnética, incluindo a manifestação da luz visível. Eles não têm massa e são capazes de viajar no vácuo a uma velocidade constante: A velocidade da luz. No entanto, algo que não vale a pena ignorar é que embora nos refiramos a elas como partículas, elas também se manifestam como ondas, daí a existência do fenómeno quântico conhecido como “dualidade onda-partícula” para identificar a natureza ondulatória da luz.
Não é fácil compreender precisamente do que estamos a falar, mas, em última análise, o que estes físicos canadianos e italianos conseguiram foi compreender melhor o estado quântico dos fotões. No entanto, a análise da sua função de onda permitiu recriar uma imagem que descreve a ligação quântica entre estas duas partículas.
Surpreendentemente, parece muito semelhante ao símbolo ‘Yin e yang’ que está tão arraigado na tradição taoísta (você pode vê-lo abaixo destas linhas). A técnica que propõem é importante porque os ajudou a compreender melhor como funciona o emaranhamento quântico. E, além disso, como mencionei acima, pode desempenhar um papel muito importante no desenvolvimento dos computadores e das comunicações quânticas. De qualquer forma, vale a pena acompanhar.
Imagem de capa: CERN
Mais informação: Fotônica da Natureza
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