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Conheça a primeira foto de um entrelaçamento quântico

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19 de Julho de 2019
Ilustração
Créditos: Getty imagens

A imagem foi capturada por físicos da Universidade de Glasgow, na Escócia. Esta fotografia cinzenta e difusa é a primeira vez que vemos a interação de partículas que sustenta a estranha ciência da mecânica quântica e forma a base da computação quântica.

  

Universidade de Glasgow

 

O emaranhamento quântico ocorre quando duas partículas se tornam inextricavelmente ligadas e o que quer que aconteça com uma afeta imediatamente a outra, independentemente de quão distantes estejam.

Esta fotografia em particular mostra o entrelaçamento entre dois fotões – duas partículas de luz, que estão interagindo e, por um breve momento, compartilhando estados físicos. Paul-Antoine Moreau, primeiro autor do artigo em que a imagem foi revelada, publicado a 12 de julho na revista Science Advances, disse à BBC que a imagem era “uma elegante demonstração de uma propriedade fundamental da natureza”.

Para capturar a fotografia, Moreau e uma equipe de físicos criaram um sistema que explodiu fluxos de fotões entrelaçados no que descreveram como “objetos não convencionais”. A experiência envolveu a captura de quatro imagens dos fotões em quatro diferentes transições de fase.

  

Os físicos dividiram os fotões emaranhados e percorreram um feixe através de um material de cristal líquido conhecido como borato de bário, desencadeando quatro transições de fase. Ao mesmo tempo, capturaram fotos do par entrelaçado passando pelas mesmas transições de fase, mesmo não tendo passado pelo cristal líquido.

A câmara conseguiu capturar imagens dessas imagens ao mesmo tempo, mostrando que ambas mudaram da mesma maneira, apesar de estarem divididas. Noutras palavras, estavam emaranhadas. Enquanto Einstein tornou famoso o emaranhamento quântico, o falecido físico John Stewart Bell ajudou a definir o entrelaçamento quântico e estabeleceu um teste conhecido como “Desigualdade de Bell”.

A chamada desigualdade de Bell é satisfeita apenas se as ações num local não puderem afetar outro lugar instantaneamente e os resultados das medições forem bem definidos de antemão – algo apelidado de “realismo local”.

Bell mostrou, teoricamente, que o entrelaçamento quântico violaria a sua teoria da desigualdade, mas teorias realistas contendo as variáveis ocultas, não. Isto ocorre porque a ligação entre partículas entrelaçadas é mais forte do que Einstein queria acreditar. Se a correlação medida entre pares de partículas de uma experiência fosse acima de um determinado limiar, seria inconsistente com variáveis ocultas e a teoria do emaranhamento quântico estaria correta.

“Aqui, relatamos uma experiência demonstrando a violação de uma desigualdade de Bell dentro das imagens observadas”, escreve a equipe. “Esse resultado abre o caminho para novos esquemas de imagens quânticas e sugere a promessa de esquemas de informação quântica baseados em variáveis espaciais”.

Fonte: BBC

 

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