Yin-Yang quântico: físicos capturam a misteriosa dança de dois fotões entrelaçados

(dr) Code Reemus

Uma equipa de investigadores da Universidade e Otawwa, no Canadá, demonstrou uma nova técnica de visualização da função de onda de dois fotões entrelaçados.

Num avanço notável para a física quântica, uma equipa internacional de investigadores, liderada por Ebrahim Karimi, investigador da Universidade de Ottawa, realizou uma experiência que permitiu visualizar em tempo real a função de onda de dois fotões entrelaçados .

O resultado foi uma imagem que se assemelha surpreendentemente ao símbolo “Yin-Yang”, que representa a dualidade universal na filosofia taoista.

O entrelaçamento quântico é um conceito intrigante, no qual partículas elementares que num dado momento interagem, mantêm características específicas partilhadas — independentemente da distância física que posteriormente exista entre elas.

Este fenómeno, que permite que os físicos introduzam alterações nas características de certas partículas, provocando as mesmas alterações, à distância, nas partículas que anteriormente tivessem interagido com as primeiras, está na base da computação quântica.

Determinar a função de onda das partículas entrelaçadas sempre foi um desafio para os físicos — que até agora recorriam a tomografia quântica, um processo demorado e complicado que, explica o The Quantum Insider, podia demorar horas ou dias a produzir resultados.

Na nova experiência, no entanto, os autores do estudo usaram técnicas de holografia digital para obter um resultado espetacular — em muito menos tempo.

O novo método, que foi apresentado num artigo publicado este mês na Nature Photonics, regista uma única imagem, conhecida como interferograma, obtida provocando a interferência de luz espalhada em partículas com uma luz de referência.

Ebrahim Karimi et al / Nature Photonics

A equipa de investigadores usou uma câmara com precisão de nanossegundos para capturar a função de onda dos fotões. “Esta técnica é exponencialmente mais rápida, necessitando apenas de minutos ou segundos em vez de dias”, sublinha o corresponding author do artigo, Alessio D’Errico.

Além do avanço técnico, o resultado visual dos fotões em forma de “Yin-Yang” tem também um valor simbólico. Pode ser visto como uma representação visual da própria natureza do entrelaçamento quântico: duas partículas distintas comportando-se como uma única entidade, uma dualidade que está no cerne da física quântica.

O estudo não só acelera a capacidade de observação e medição no mundo quântico, é também um exemplo notável de como a ciência e a filosofia podem convergir, oferecendo uma nova perspetiva tanto para a física como para questões mais amplas sobre a natureza do universo.

Armando Batista, ZAP //

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