Interações quânticas são mais rápidas do que a velocidade da luz
Qual é a velocidade das intenções quânticas?
São mais rápidas do que a velocidade da luz… pelo menos 10.000 vezes mais rápidas!
Isso é o que uma equipe de físicos liderada por Juan Yin, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em Xangai, descobriu em um experimento envolvendo fótons entrelaçados, ou fótons que permanecem intimamente conectados, mesmo quando estão separados por vastas distâncias. Eles queriam ver o que aconteceria se você tentasse designar uma velocidade ao que Einstein chamou de “spooky action at a distance“, ou em português, “ação assombrosa à uma distância”.
Físicos quânticos já sabem por muito tempo que após duas partículas – fótons por exemplo – interagirem, elas algumas vezes ficam “entrelaçadas”. Este tipo de experimento tem sido repetido inúmeras vezes, e envolve a ação de enviar dois fótons entrelaçados para diferentes lugares. Talvez o fóton A vá para Los Angeles e o B para Boston.
Quando o fóton A é observado, ele possui uma certa polarização, talvez “para cima”. O outro fóton em Boston sempre está na polarização contrária, “para baixo”. Irrelevantemente das mensurações que são feitas do fóton A, o fóton B sempre será contrário. É impossível dizer qual polarização ocorrerá antes de medí-la, mas os fótons entrelaçados sempre parecem saber o estado correto instantaneamente.
Como Chad Orzel, professor de física do Union College, explica: “É como se você enviasse duas cartas de baralho para diferentes endereços. Uma poderia ser o valete de ouros e a outra o ás de copas. Quando você recebe a carta em um endereço, você sabe qual carta foi para o outro endereço. A mecânica quântica é estranha, porque até você abrir o envelope, mostrando qual carta está dentro dele, poderia ser qualquer uma das duas“.
Isto é o que Albert Einstein chamou de “ação assombrosa à uma distância”. E a correlação entre os estados dos fótons parece acontecer instantaneamente. Mas o que “instantâneo” realmente quer dizer? Isso é parte do que a equipe chinesa queria investigar.
Então os pesquisadores entrelaçaram dois fótons e enviaram eles para diferentes estações, a aproximadamente 16 quilômetros de distância uma da outra. Em seu documento ArXiv, os cientistas disseram que experimentos anteriores tinham “loopholes” de localidade, que é outra forma de dizer que é possível explicar a ligação entre os fótons com algo que não seja a “ação à distância”.
O grupo mediu o estado de um fóton e cronometrou quanto tempo o estado entrelaçado levaria para se manifestar no outro fóton. Eles descobriram que a velocidade mais lenta possível para as interações quânticas é de 10.000 vezes a da velocidade da luz – presumindo-se que o seu experimento esteja se movendo relativamente lento, pelo menos no que seja relativo aos fachos de luz.
Pode parecer que o resultado demonstre uma forma de mandar mensagens mais rápidas do que a velocidade da luz, mas realmente não é, pois você não sabe o estado do par de fótons entrelaçados antes de serem mensurados. Assim não há como controlá-los e fazer com que o fóton no outro lado assuma um determinado estado, usando-o com um telégrafo de código Morse.
Este tipo de experimento já foi executado antes, notavelmente por uma equipe européia em 2008. Então, por que fazê-lo novamente? Muitos experimentos físicos são feitos para conferir mais proximamente os valores das constantes usadas nas equações, por exemplo, o que permite mensurações mais precisas em outras áreas.
Orzel disse que mesmo se levasse uma pequena quantidade de tempo para o estado de um fóton mudar (ou seja, não fosse imediato), de forma geral não estaria claro se esse atraso significaria muito para a física quântica. Isso se deve ao fato de haver várias interpretações do porquê destes fenômenos quânticos ocorrerem da forma que ocorre, e todos explicam os resultados experimentais igualmente bem. Os físicos nem mesmo estão certos de que há um experimento o qual alguém poderia diferenciar.
Ele adicionou que é extremamente improvável que alguém conseguirá obter um valor “exato” para a velocidade das interações quânticas e, na verdade, a física moderna proíbe esse tipo de descoberta, em princípio. Mas é útil ver quais são os limites – para clarificar o que queremos dizer quando mencionamos “instantâneo).
n3m3
Fonte: science.nbcnews.com