A física quântica não é nada intuitiva. Não é assim hoje, pouco mais de um século após o seu nascimento, e, claro, não era assim no início do século XX, quando alguns dos os mais eminentes físicos teóricos Naquela época eles começaram a flertar com ela. Um deles foi Albert Einstein. Descobriu-se que um dos fenômenos mais exóticos da mecânica quântica, o emaranhamento quântico, lhe pareceu tão estranho quando o previu em 1935, juntamente com Podolsky e Rosen, que chegou ao ponto de descrevê-lo como “uma ação fantasmagórica à distância”. ” com o propósito de defender a impossibilidade daquela previsão ser correta.
Mas sim, existe emaranhamento quântico. Os cientistas sabem disso desde que o físico sino-americano Chien-Shiung Wu e o americano Irving Shaknov verificaram pela primeira vez experimentalmente em 1949. Na verdade, é um dos mecanismos que possibilitam o correto funcionamento dos protótipos de computadores quânticos que temos atualmente. Este fenômeno não tem equivalente na física clássica, e consiste no estado dos sistemas quânticos envolvidos, que podem ser dois ou mais, sendo iguais.
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 eles estão entrelaçados Através deste fenômeno quântico, ao medirmos as propriedades físicas de um deles estaremos instantaneamente condicionando as propriedades físicas do outro sistema com o qual ele está emaranhado. Mesmo que esteja do outro lado do universo.
Desvendando um dos mecanismos mais surpreendentes da física quântica
As ideias que exploramos até agora parecem ficção científica, é verdade, mas o emaranhado quântico foi comprovado empiricamente muitas vezes nas últimas sete décadas. Na verdade, este fenômeno é, juntamente com a superposição de estados, um dos princípios fundamentais da computação quântica. Como seria de esperar, os físicos conhecem-no melhor agora do que no início do século XX, quando foi previsto por Einstein, Podolsky e Rosen, mas ainda estão muito longe de compreender todas as implicações deste mecanismo.
É possível perturbar duas partículas emaranhadas separadas no espaço por uma certa distância sem alterar as suas propriedades comuns.
Felizmente, o esforço que os pesquisadores estão fazendo para desvendar gradativamente seus mistérios está dando frutos. A sua última descoberta veio à luz há apenas três dias, e os responsáveis pela mesma são duas equipas de físicos da Universidade de Witwatersrand (África do Sul) e da Universidade de Huzhou (China). O que mostraram é muito importante: é possível perturbar duas partículas emaranhadas separadas no espaço por uma certa distância sem alterar suas propriedades compartilhadas.
É um sucesso experimental indiscutível. Para realizá-lo, eles elaboraram uma estratégia muito engenhosa. Esta afirmação de Pedro Ornelas, um dos físicos envolvidos nesta experiência, resume-a de forma bastante clara: “Alcançamos este marco experimental ao emaranhar dois fotões idênticos e actuar na sua função de onda partilhada de tal forma que a sua topologia ou estrutura se tornou visível apenas quando tratamos os fótons como uma entidade única.”
Para compreender um pouco melhor a conclusão a que chegaram estes físicos, podemos recorrer a um exemplo razoavelmente simples concebido por eles próprios. A topologia das partículas emaranhadas entendida como a sua estrutura tem a capacidade de preservar as propriedades das próprias partículas da mesma forma que poderíamos transformar uma xícara de café em um donut através de um experimento mental. Se pudéssemos fazer isso, observaríamos que apesar da mudança na forma do objeto sua característica topológica fundamentalque é o buraco no seu centro, permanece constante e inalterado.
A priori pode parecer que uma ideia tão abstrata e exótica dificilmente terá aplicações práticas, mas nada poderia estar mais longe da verdade. Esta é uma ciência de ponta, e por mais estranho que nos pareça o experimento que esses pesquisadores realizaram para obter conhecimentos não menos estranhos, é possível que no futuro ela possa ser usada para projetar novos protocolos utilizados em comunicações quânticas. . É até possível que este conhecimento esteja envolvido no desenvolvimento de computadores quânticos mais avançados. Afinal, esta descoberta presumivelmente tem a capacidade de revolucionar a forma como a informação é codificada e transmitida em sistemas quânticos.
Imagem da capa: CERN
Mais informações: Universidade de Witwatersrand na África do Sul
Em Xataka: CERN acrescenta outro sucesso: pela primeira vez conseguiu observar diretamente a partícula mais evasiva que existe