Experiência quântica mostra que Einstein estava errado

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Albert Einstein, Prémio Nobel da Física em 1921

A pesquisa provou que o entrelaçamento quântico, que Einstein acreditava não ser possível, é possível. A experiência pode ser útil no desenvolvimento de computadores quânticos.

Um novo estudo publicado na Nature mostra que o entrelaçamento quântico — quando duas partículas se podem afetar mesmo quando não estão — é possível, provando que Albert Einstein estava errado.

Experiências anteriores já tinham mostrado que é possível que duas partículas entrelaçadas podem estar ligadas mesmo quando estão distantes. O novo estudo confirma esta hipótese de uma forma nunca antes vista.

Na nova experiência, os cientistas usaram um tubo de 30 metros de comprimento arrefecido até quase ao zero absoluto para executar um teste de Bell — uma medição aleatória de duas partículas qubit entrelaçadas ao mesmo tempo.

O teste propõe uma desigualdade matemática que, se quebrada, mostra que a teoria da mecânica quântica se sustenta. A experiência não só executa o teste de Bell em distâncias maiores do que as tentadas anteriormente, mas também o faz usando circuitos supercondutores, que devem desempenhar um papel significativo no desenvolvimento de computadores quânticos.

A estrutura da experiência, que é feita com centenas de circuitos eletrónicos do tamanho de micrometros, significa que uma versão modificada pode ser usada de várias maneiras.

“Com a nossa abordagem, podemos provar com muito mais eficiência do que é possível noutras configurações experimentais que a desigualdade de Bell é violada. Isso torna-a particularmente interessante para aplicações práticas”, explica o físico quântico Simon Storz, da ETH Zurich.

Apesar dos desafios na construção da máquina, os investigadores estão confiantes de que ela também pode ser adaptada para trabalhar em escalas maiores, podendo ultrapassar os limites daquilo que sabemos sobre a mecânica quântica.

“Existem 1,3 [toneladas] de cobre e 14 000 parafusos na nossa máquina, além de muito conhecimento de física e know-how de engenharia”, explica o físico quântico Andreas Wallraff, também da ETH Zurich.

Para remover todas as brechas potenciais de um teste de Bell, as medições são feitas em menos tempo do que a luz precisa para viajar de uma ponta a outra, o que prova que nenhuma informação foi trocada entre eles.

A luz demorou 110 nanossegundos para percorrer o tubo e as medições foram feitas em apenas alguns nanossegundos a menos. É a separação mais longa entre dois qubits supercondutores entrelaçados e mostra todas as possíveis aplicações da tecnologia qubit. A mesma tecnologia demonstrada com esta experiência podeacabar por ser usada com computadores quânticos em grande escala.