Experiência com satélite chinês demonstra estranheza quântica em distâncias recordes

Imagem: Alex Sukontsev / Flickr

A mecânica quântica é estranha como o inferno, onde as regras do mundo que você experimenta não se aplicam. Mesmo a distâncias de mil quilômetros de distância, as partículas parecem ser capazes de se comunicar umas com as outras instantaneamente, por exemplo.

Cientistas chineses submeteram essa ideia a um teste extremo, testando o que Albert Einstein chamou de “ação fantasmagórica à distância” entre estações que recebem feixes de luz de satélites. A pesquisa supera o recorde anterior de cerca de 100 quilômetros de distância. Não espere que esse tipo de coisa tenha qualquer influência em sua vida ainda, mas no futuro, pode ter algumas aplicações de computação quântica importantes.

Então o que está acontecendo?

A matemática da mecânica quântica vem junto com esta estranha propriedade de emaranhamento, onde as partículas podem assumir propriedades relacionadas se terminarem juntas em uma equação. Se você separar essas partículas espacialmente, elas permanecerão emaranhadas com essas propriedades até que você observe uma delas - então, a outra partícula assume seu valor correspondente. É como se o fato de você ter observado a primeira partícula transmitisse imediatamente para a outra partícula como ela deveria ser.

É por isso que Einstein chamou de ação fantasmagórica à distância, porque é assustador e as partículas de alguma forma parecem se comunicar à distância. E ele não queria acreditar que o efeito era real.

Experimentos realizados desde a década de 1970 realmente provaram que essa ação fantasmagórica à distância existe, mas esses testes anteriores exigiam fibras ópticas ou outros componentes que enfraqueciam o sinal. Desta vez, no entanto, a equipe chinesa usou seu satélite Micius recém-lançado , que lhes permitiu enviar os fótons sem obstruções através do vazio do espaço. Eles publicaram seu resultado na revista Science hoje.

O experimento em si é uma maneira realmente indireta de realizar essas observações. A equipe tinha várias estações terrestres espalhadas e um satélite. O satélite contém um laser com dispositivo para dividir o feixe, quando então passa por um cristal especial para emaranhar os pares de fótons. Os feixes divididos então viajam para dois laboratórios diferentes, separados por até 1.200 quilômetros (750 milhas) um do outro. Os pesquisadores então abrem a caixa nos laboratórios e comparam.

Outros físicos ficaram impressionados, mas é importante notar que apenas um em seis milhões de fótons foi recuperado com precisão, disse Alexander Ling, físico da Universidade Nacional de Cingapura à Science . Mas mesmo isso é um grande passo acima dos experimentos terrestres anteriores, disse o cientista-chefe da equipe Jian-Wei Pan, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China em Hefei, à Scientific American .

Você provavelmente está se perguntando que uso esses satélites realmente teriam. Uma possibilidade é que os fótons emaranhados sejam importantes para as telecomunicações. Se alguém tentasse interceptar dados enviados por uma dessas linhas quânticas, o receptor saberia imediatamente, pois receberia dados não emaranhados.

Então, tecnologicamente, este é um grande passo, como disse Jürgen Volz, um físico do Centro de Ciência e Tecnologia Quântica de Viena ao LA Times . Mas ainda vai demorar muito até vermos realmente essa tecnologia usada em nossas redes de comunicação.

[ Science via Scientific American ]

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