Emaranhamento quântico: compreendendo o ‘impossível’ de uma forma simples

O emaranhado inicial da mecânica quântica começa quando a informação entra em nossos ouvidos e olhos, e nosso cérebro entende que vamos falar de um mundo em nível subatômico, rebelde, que parece não responder a nada que foi classicamente construído no campo da ciência.

Nas últimas décadas, os pesquisadores têm se preocupado em analisar, experimentar, descrever e testar teorias sobre o comportamento aparentemente anômalo das partículas subatômicas. Mas acontecimentos como o emaranhamento quântico exigem uma visão diferente dos factos.

Porque alguns dos fenômenos comportamentais dessas partículas não podem ser descritos pelas leis que regem a natureza, numa perspectiva macroscópica. Extrapolando muito, pense em cada carro que você vê na rua.

O movimento dos carros em uma rua pode ser bem descrito, com dados sobre sua velocidade, posição e cálculos relativamente precisos de quanto tempo levará para se deslocar ao longo de uma rota demarcada.

No entanto, se estes veículos se comportassem da mesma forma que as partículas se comportam em escalas quânticas, um mundo mais caótico, governado por probabilidades e saltos quânticos, tornaria a nossa vida quotidiana muito menos ordenada.

Isso não significa que o caos governa a física quântica, mas sim que com a nossa visão tendenciosa para a física clássica, estas observações parecem ser muito exóticas. No “mundo quântico” os limites da física clássica são desafiados a cada instante do tempo. Mas existe uma maneira de simplificar isso? Vamos tentar desembaraçar um emaranhado.

Nasce um emaranhado

Um dos temas mais recorrentes da física quântica é emaranhamento quântico ou emaranhamento quântico. O nome foi proposto por Erwin Schrödinger em meados da década de 1930, mesma década em que o comportamento “síncrono” das partículas foi descrito por Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen.

No artigo intitulado “A descrição da mecânica quântica da realidade física pode ser considerada completa?”, de 1935, o trio apresenta o paradoxo EPR (Einstein, Podolsky, Rosen), onde os cientistas propõem um experimento mental sobre o que dizem as teorias e os aspectos físicos observados. realidade.

Eles não agem como partícula e antipartícula, mas sim em um estado de existência interligado.Fonte: Imagens Getty

Segundo eles, as equações disponíveis não foram suficientes para descrever os fenômenos quânticos observados. Um deles é o que chamamos de emaranhamento quântico, sendo o comportamento correlacionado entre duas partículas, em estados de existência semelhantes.

Em suma, emaranhamento quântico é o comportamento interligado entre duas partículas, independentemente do espaço entre elas, e sem a necessidade de ligação física entre esses elementos.

É como se, ao “nascerem”, essas partículas gerassem um tipo único de conexão, que as faz existir e agir de forma correlacionada. Se alguém girasse para a esquerda, sua partícula emaranhada, em qualquer lugar do cosmos, estaria girando para a direita..

Desembaraçar

Porém, como isso seria possível? Segundo Einstein, é uma força fantasmagórica. E embora possa parecer engraçado, a ligação invisível entre essas partículas ainda não está bem descrita. No entanto, o fenômeno já se provou verdadeiro.

Carl Kocher, professor de Física da Universidade da Califórnia, realizou experimentos com fótons emaranhados, emitidos pelo elemento cálcio. Na verdade, partículas correlacionadas respondem a mudanças comportamentais previstas, e o fenómeno pode ser observado não apenas em pares, mas também em conjuntos de partículas.

Quando uma partícula emaranhada é medida e “observada”, espera-se que sua contraparte esteja em um estado “oposto”. Porém, além disso, Quando a partícula em teste é forçada a mudar de estado, sua ligação também mudará instantaneamente de estado..

Com mudanças instantâneas, sem a necessidade de redes e saídas, os dados seriam processados ​​rapidamente e a comunicação poderia ser à prova de violação. E nessa correspondência automática e supereficiente, pesquisadores da área propõem aplicações práticas que podem revolucionar a forma como a comunicação e a computação quântica ocorrem.

Alguns investigadores chegam a assumir que esta comunicação entre partículas é tão rápida que poderia ultrapassar a velocidade da luz. No entanto, tanto quanto sabemos, esta velocidade está dentro dos limites, sem quebrar o paradoxo da velocidade da luz.

Erwin Schrödinger exemplificou o estado simultâneo de existência com o Paradoxo do Gato.Fonte: Imagens Getty

Além disso, outras linhas de estudo utilizam o princípio da superposição, onde se infere que todas as partículas estão simultaneamente em todos os estados físicos teoricamente possíveis. Quando observamos, criamos um intervalo de tempo específico, colapsando o sistema e extraindo o estado naquele instante.

Assim, o emaranhamento quântico só pode ser estudado em pequenos períodos de tempodando ao observador apenas um pequeno vislumbre das conexões existentes no sistema, o que também dependerá da perspectiva e do ângulo de visão de quem faz as medições.

Não tão desarticulado

No resumo da ópera, saiba que o emaranhamento quântico é a ligação entre duas partículas, ou um conjunto de partículas, que, uma vez unidas, nunca desfarão essa interligação.

Vivendo em constante mudança de estado e interagindo entre si, independentemente de conexões físicas “reais” e à distância, esse imbróglio quântico não está perto de ser resolvido.

O O mundo subatômico ainda está cheio de mistérios. Mas a ciência busca, ainda que em passos não tão grandes, desenvolver-se o suficiente para que um dia essas e muitas outras dúvidas e devaneios sejam respondidos.

E aproveitando essa oportunidade, quer saber mais sobre as polêmicas partículas/ondas? Então, aproveite para descobrir quanto ‘pesa’ a luz. Continue acompanhando o TecMundo e conte para gente em nossas redes sociais o que você gostaria de ver por aqui. Abraços emaranhados!