J. Teufel / NIST
As batidas de dois minúsculos tambores de alumínio foram entrelaçadas para que os cientistas pudessem contornar o princípio da incerteza
Ao tocarem em dois conjuntos minúsculos de tambores, duas equipas de físicos conseguiram mostrar, numa escala muito maior, um efeito bizarro: o entrelaçamento quântico.
O entrelaçamento quântico baseia-se na ligação de duas partículas ou objetos, mesmo que estejam muito distantes. As propriedades interligam-se de uma forma incompreensível sob as regras da Física.
Este fenómeno já foi diretamente observado e registado na escala macroscópica. Ainda que as dimensões sejam muito pequenas, no reino da Física Quântica são enormes.
Segundo o Science Alert, as experiências envolveram dois pequenos tambores de alumínio, com um quinto da largura de um fio de cabelo humano. “Se analisarmos os dados de posição e momento dos dois tambores de forma independente, cada um deles parece quente”, disse John Teufel, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), nos EUA.
No entanto, acrescentou, “se olharmos para eles juntos, podemos ver que o que parece movimento aleatório de um tambor está altamente correlacionado com o outro, de uma maneira que só é possível através de entrelaçamento quântico”.
Esta nova pesquisa sugere assim que as mesmas regras quânticas do entrelaçamento se aplicam e podemo ser observadas em objetos macroscópicos.
O portal detalha que os físicos fizeram vibrar as pequenas membranas dos tambores usando fotões de microondas, deixando-as num estado sincronizado em termos de posição e velocidade.
Os tambores foram arrefecidos, entrelaçados e medidos em diferentes fases enquanto estavam dentro de um recipiente refrigerado criogenicamente. Os estados dos tambores foram, depois, codificados num campo de microondas refletido.
Nesta investigação, todas as medidas necessárias foram registadas em vez de inferidas, e o entrelaçamento gerado de forma determinística e não aleatória.
Um outro trabalho, levado a cabo por cientistas da Universidade de Aalto, na Finlândia, mostrou que é possível medir a posição e o momento dos dois tambores ao mesmo tempo.
“Os tambores exibem um movimento quântico coletivo”, referiu Laure Mercier de Lepinay. “Vibram numa fase oposta uma à outra, de modo que, quando um deles está na posição final do ciclo de vibração, o outro está na posição oposta ao mesmo tempo.”
“Nesta situação, a incerteza quântica do movimento dos tambores é cancelada se os dois tambores forem tratados como uma entidade quântica-mecânica”, acrescentou.
Esta descoberta contorna o Primeiro Princípio da Incerteza de Heisenberg, ou seja, a ideia de que a posição e a velocidade de um corpo não podem ser medidas, com exatidão, ao mesmo tempo.
Já o Segundo Princípio da Incerteza do físico alemão afirma que quando medimos a velocidade de uma partícula (quântica) alteramos a sua posição, e quando medimos com exatidão a sua posição, lhe alteramos a velocidade – uma vez que para obter estas propriedades é necessário fazer incidir energia nas partículas observadas.
As descobertas apresentadas nos dois estudos poderão ser aplicadas em redes quânticas: com estes avanços, os cientistas poderão, no futuro, ser capazes de manipular e entrelaçar objetos a uma escala macroscópica para que possam alimentar redes de comunicação de última geração.
Tanto o primeiro como o segundo estudos foram publicados na Science.
