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O buraco negro 1ES 1927+654
Uma nova descoberta revelou que um espião escondido no interior de um buraco negro poderia obter informações sobre objetos quânticos no exterior.
Uma investigação apresentada há duas semanas na Cimeira Global de Física da Sociedade Americana de Física, nos EUA, sugeriu que a espionagem quântica pode funcionar – mesmo a partir do interior de um buraco negro.
Daine Danielson, da Universidade de Chicago, estudou como a estrutura do espaço-tempo influencia os objetos quânticos.
Para explicar os seus resultados, o investigador serviu-se de uma experiência de pensamento em que duas pessoas (os habituais “Alice e Bob”) acabam separadas por um dos objetos mais extremos do espaço-tempo.
Alice (pessoa 1) tem um objeto quântico e coloca-o numa “sobreposição”, que combina dois dos seus estados normais de uma forma que só pode existir no domínio quântico. Bob (pessoa 2), por seu turno, quer obter secretamente informações sobre esse objeto de Alice.
“O Bob não quer ser apanhado, mas é esperto e percebe que pode esconder-se dentro de um buraco negro“, explicou Danielson, citado pela New Scientist.
Os físicos sabem que a informação não pode escapar de um buraco negro, mas Danielson tentou perceber se Bob ainda poderia atingir o seu objetivo.
Como explica a New Scientist, as superposições quânticas são frágeis. Por esse motivo, influências externas (como simples perturbações de ambiente), podem fazer com que mudem da superposição para um estado único e não misturado.
Este processo é designado por decoerência.
Recorrendo à teoria da informação quântica, os investigadores provaram matematicamente que a informação que Bob pode obter do interior do buraco negro corresponde exatamente à extensão da decoerência que Alice observaria no seu objeto no exterior.
Por exemplo, se Bob se escondesse dentro de uma bola feita de matéria normal em vez de um buraco negro, o fluxo de informação entre ele e Alice seria diferente.
Para Daine Danielson, esta descoberta é um grande passo no sentido de ligar a estrutura do espaço-tempo ao fluxo de informação quântica; e pode significar que a estrutura do espaço-tempo não é fundamental, mas sim uma consequência das leis que regem a forma como a informação quântica pode ser trocada.
“Há a esperança de que isto nos possa dar uma ideia da forma como o espaço e o tempo podem emergir dos princípios da teoria da informação”, disse o físico.
À New Scientist, Alex Lupsasca, da Universidade de Vanderbilt (EUA), disse que, apesar de já se saber que os buracos negros eram campeões de comportamentos cósmicos extremos, o novo trabalho aponta para “mais uma forma de serem os melhores em tudo o que fazem”.
“Os buracos negros podem destruir superposições quânticas com a sua forte gravidade, e fazem-no da forma mais rápida possível”, enaltece.
