A mecânica
quântica, quase 100 anos após a sua invenção por Schrödinger, Dirac e
Heisenberg, entre outros, continua a nos surpreender. Nos últimos anos os
chamados estados emaranhados se estabeleceram de forma definitiva no dia a dia
dos laboratórios e da pesquisa. Por conta disso, a Real Academia Sueca de
Ciências decidiu conceder o Prêmio Nobel de Física de 2022 a Alain Aspect, John
F. Clauser e Anton Zeilinger “por
experimentos com fótons emaranhados, estabelecendo a violação das desigualdades
de Bell e pioneira na ciência da informação quântica”.
Alain Aspect,
John Clauser e Anton Zeilinger conduziram experimentos inovadores usando
estados quânticos emaranhados, onde duas partículas se comportam como uma única
unidade, mesmo quando separadas. Seus resultados abriram caminho para novas
tecnologias baseadas em informações quânticas. Como consequência desses
estudos, existe agora um grande campo de pesquisa que inclui computadores
quânticos, redes quânticas e comunicação criptografada quântica segura.
Um fator-chave
nesse desenvolvimento é como a mecânica quântica permite que duas ou mais
partículas existam no que é chamado de estado emaranhado. O que acontece com
uma das partículas em um par emaranhado determina o que acontece com a outra
partícula, mesmo que estejam distantes.
Por muito tempo,
a questão era se a correlação era porque as partículas em um par emaranhado
continham variáveis ocultas, instruções que lhes diziam qual resultado
deveriam dar em um experimento. Na década de 1960, John Stewart Bell
desenvolveu a desigualdade matemática que leva seu nome. Segundo Bell, se
houver variáveis ocultas, a correlação entre os resultados de um grande
número de medições nunca excederá um determinado valor. No entanto, a mecânica
quântica prevê que um certo tipo de experimento violará a desigualdade de Bell,
resultando em uma correlação mais forte do que seria possível.
John Clauser
desenvolveu as ideias de John Bell, levando a um experimento prático. Quando
ele fez as medições, elas apoiaram a mecânica quântica violando claramente uma
desigualdade de Bell. Isso significa que a mecânica quântica não pode ser
substituída por uma teoria que usa variáveis ocultas. Algumas brechas
permaneceram após o experimento de John Clauser. Alain Aspect desenvolveu um experimento no
qual ele foi capaz de mudar as configurações de medição depois que um par
emaranhado deixou sua fonte, de modo que a configuração que existia quando eles
foram emitidos não poderia afetar o resultado. Usando ferramentas refinadas e
uma longa série de experimentos, Anton Zeilinger começou a usar estados
quânticos emaranhados. Entre outras coisas, seu grupo de pesquisa demonstrou um
fenômeno chamado teletransporte quântico, que possibilita mover um estado
quântico de uma partícula para outra à distância.
Tornou-se cada vez mais claro que um novo tipo de tecnologia quântica está surgindo. Podemos ver que o trabalho dos laureados com estados emaranhados é de grande importância, mesmo além das questões fundamentais sobre a interpretação da mecânica quântica", afirma Anders Irbäck, presidente do Comitê Nobel de Física.
Fonte: Página oficial do Facebook do Prêmio Nobel.
