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Marco na física quântica: CERN observou emaranhamento quântico em um nível de energia sem precedentes

  • Emaranhamento e superposição de estados são dois princípios fundamentais da computação quântica

  • Esta descoberta do CERN permite que os físicos testem o Modelo Padrão e procurem sinais de uma nova física

Cern Observa Emaranhamento Quantico
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PH Mota

Redator

Jornalista há 15 anos, teve uma infância analógica cada vez mais conquistada pelos charmes das novas tecnologias. Do videocassete ao streaming, do Windows 3.1 aos celulares cada vez menores.

A física quântica é estranha, contraria nossa intuição. É justamente aí que reside sua complexidade. No entanto, os fenômenos que ela contém são extraordinariamente fascinantes. O emaranhamento quântico é o verdadeiro protagonista deste artigo, e não há dúvidas de que é um dos mecanismos quânticos mais cativantes. Antes de prosseguir, vale a pena dedicar algumas linhas para revisar brevemente o que é.

Este fenômeno não tem equivalente na física clássica, e consiste no estado dos sistemas quânticos envolvidos, que podem ser dois ou mais. Isso significa que esses objetos são, na verdade, parte do mesmo sistema, mesmo que estejam fisicamente separados. Na verdade, a distância não importa. Se duas partículas, objetos ou sistemas são emaranhados por meio desse fenômeno quântico, quando medimos as propriedades físicas de um deles estaremos instantaneamente condicionando as propriedades físicas do outro sistema com o qual ele está emaranhado, mesmo que esteja do outro lado do universo.

Parece ficção científica, é verdade, mas por mais estranho e surpreendente que esse fenômeno possa nos parecer, ele foi comprovado empiricamente. Na verdade, é, junto com a superposição de estados, um dos princípios fundamentais da computação quântica. Curiosamente, é tão importante no campo dos computadores quânticos que, quando os qubits afetados são quebrados, eles param de se comportar conforme ditado pelas regras da mecânica quântica e começam a se comportar a partir daquele momento conforme as regras da física clássica.

Nova perspectiva no campo inóspito da mecânica quântica

Os experimentos em que a existência do emaranhamento quântico foi comprovada foram realizados até agora por partículas com um nível de energia moderado, portanto, o que os físicos do experimento ATLAS no CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear) acabaram de alcançar é um verdadeiro marco. Eles conseguiram observar esse fenômeno entre quarks top e nas maiores energias alcançadas até agora (13 teraeletronvolts), no LHC (Large Hadron Collider). Pode parecer que essa conquista não é muito importante, mas é. É muito importante.

"A observação do emaranhamento quântico em um novo sistema de partículas e em uma energia muito mais alta do que a obtida anteriormente em outros experimentos é notável", diz Andreas Hoecker, porta-voz do ATLAS. "Este marco abre caminho para investigações posteriores deste fenômeno fascinante e abre um campo muito amplo de exploração à medida que nossas amostras de dados continuam a crescer." Parece promissor. Extraordinariamente promissor. Curiosamente, os físicos do ATLAS e os do experimento CMS observaram o emaranhamento entre um quark top e sua antipartícula.

O quark top é a partícula fundamental mais pesada conhecida, e é por isso que estamos falando repetidamente neste artigo sobre um nível de energia mais alto do que o alcançado em outros experimentos semelhantes. Em todo caso, o que é realmente importante são as consequências que esse marco presumivelmente terá. "Medir o emaranhamento e outros fenômenos quânticos em um novo sistema de partículas e em uma faixa de energia além do anteriormente acessível nos permite testar o Modelo Padrão de novas maneiras e procurar sinais de uma nova física que pode estar além dele", diz Patricia McBride, porta-voz do CMS. Pelo menos é emocionante. Vamos torcer para que em breve tenhamos mais notícias do CERN enquadradas nessa área.

Imagem | CERN

Mais informações | CERN

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