Prêmio Nobel de Física 2022

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.