Físicos demonstram que o entrelaçamento quântico existe

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Conceito artístico do entrelaçamento quântico de dois átomos

Um dos fenómenos mais estranhos a ciência prevê é o entrelaçamento quântico. Uma equipa de cientistas acaba de demonstrar que o mítico fenómeno pode ser real – e isso pode revolucionar a nossa vida.

O entrelaçamento quântico é um fenómeno teórico segundo pelo qual duas partículas que tenham interagido entre si ficam ligadas uma à outra, e “partilham” a sua existência, mesmo que estejam a anos-luz de distância – ou seja, alterações numa dada propriedade de uma delas provocam alterações na outra partícula.

Caso o fenómeno pudesse ser provado e o seu conhecimento dominado, novas portas se abririam para aplicações práticas revolucionárias – das telecomunicações ao teletransporte.

O conceito teórico é controverso. Até o ilustre físico Albert Einstein, um dos autores do famoso Paradoxo de EPR, que pela primeira vez postulou a “acção fantasmagórica à distância”, afirmou a certa altura ela era demasiado estranha para ser real.

Pois lamentamos muito, senhor Einstein, mas uma equipa de físicos realizou uma experiência que prova que afinal o seu entrelaçamento quântico pode acontecer.

Os investigadores, uma equipa internacional composta por físicos do MIT, nos EUA, da Áustria, China e Alemanha, acabaram de fechar uma lacuna da mecânica quântica – w abrir a porta ao entrelaçamento. O estudo foi publicado na Physical Review Letters.

A lacuna que foi fechada é a da liberdade de escolha, que sugere que factores humanos – como a montagem da experiência, a escolha das partículas que vão ser entrelaçadas e as propriedades que a medir, entre outros – podem acabar por dar destaque a algumas variáveis que mostram o entrelaçamento quântico quando ele não está presente.

“O ceticismo em relação à mecânica quântica diminuiu consideravelmente”, diz David Kaiser, professor de física no MIT. “Ainda não nos livrámos dele, mas diminuímos o cepticismo em 16 ordens de grandeza”.

Para tentar ser o mais aleatório possível, o grupo de investigadores decidiu observar fotões muito antigos de estrelas distantes. Concentraram-se em estrelas capazes de enviar fotões azuis e vermelhos na nossa direcção. A mais próxima destas estrelas está a 600 anos-luz da Terra. Ou seja, a luz levou 600 anos a chegar até nós.

O grupo instalou dois telescópios, um na Universidade de Viena e outro na Academia de Ciências da Áustria, para receber os fotões destas estrelas, que foram então medidos.

Aqui está a chave desta experiência: como a luz da estrela não se altera no caminho, isso significa que qualquer variável não-quântica escondida que possa estar a influenciar as partículas de luz que recebemos provavelmente ocorreu antes dessa luz ser emitida.

A experiência envolveu associar uma cor (azul ou vermelho) a um conjunto de propriedades que pudessem ser medidas em partículas entrelaçadas – ou seja, que pudessem ter leituras diferentes nos dois telescópios – e cuja medição num deles provocasse uma alteração no outro.

“Encontrámos respostas consistentes com a mecânica quântica num grau fortíssimo, totalmente fora do campo das previsões de Einstein”, diz Keiser.

“Todas as experiências anteriores que provaram a existência de entrelaçamento quântico   analisaram propriedades cuja origem remontava a alguns micro-segundos antes de cada experiência”, explica o cientista à Science Alert.

“Se compararmos esses micro-segundos com os nossos 600 anos, estamos a falar de uma diferença de 16 ordens de grandeza”, aponta Keiser.

O estudo não fechou completamente a lacuna da liberdade de escolha, mas pela primeira vez confirma que as características bizarras da mecânica quântica já existiam há pelo menos 600 anos atrás – e os investigadores querem agora aumentar esse tempo de análise ainda mais.

Esta experiência é um exemplo de como os avanços na tecnologia nos ajudam a observar melhor o cosmos e entender como as coisas funcionam – e talvez um dia com esse novo conhecimento atingir coisas hoje impossíveis, como o imaginário teletransporte.