{"id":180003,"date":"2022-10-07T00:01:00","date_gmt":"2022-10-07T03:01:00","guid":{"rendered":"https:\/\/noticias.ambientebrasil.com.br\/?p=180003"},"modified":"2022-10-06T22:40:44","modified_gmt":"2022-10-07T01:40:44","slug":"o-que-e-o-emaranhamento-quantico-um-fisico-explica-a-ciencia-da-acao-assustadora-a-distancia-de-einstein","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/localhost\/redacao\/traducoes\/2022\/10\/07\/180003-o-que-e-o-emaranhamento-quantico-um-fisico-explica-a-ciencia-da-acao-assustadora-a-distancia-de-einstein.html","title":{"rendered":"O que \u00e9 o emaranhamento qu\u00e2ntico? Um f\u00edsico explica a ci\u00eancia da “a\u00e7\u00e3o assustadora \u00e0 dist\u00e2ncia” de Einstein"},"content":{"rendered":"\n
\"Quando<\/a>
Quando duas part\u00edculas est\u00e3o emaranhadas, o estado de uma est\u00e1 ligado ao estado da outra. Fonte: Victor de Schwanberg\/Science Photo Library via Getty Images.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica de 2022 reconheceu tr\u00eas cientistas que fizeram contribui\u00e7\u00f5es inovadoras na compreens\u00e3o de um dos mais misteriosos de todos os fen\u00f4menos naturais: o emaranhamento qu\u00e2ntico.<\/p>\n\n\n\n

Em termos mais simples, o emaranhamento qu\u00e2ntico significa que os aspectos de uma part\u00edcula de um par emaranhado dependem de aspectos da outra part\u00edcula, n\u00e3o importa qu\u00e3o distantes estejam ou o que esteja entre elas. Essas part\u00edculas podem ser, por exemplo, el\u00e9trons ou f\u00f3tons, e um aspecto pode ser o estado em que est\u00e1, como se est\u00e1 \u201cgirando\u201d em uma dire\u00e7\u00e3o ou outra.<\/p>\n\n\n\n

A parte estranha do emaranhamento qu\u00e2ntico \u00e9 que quando voc\u00ea mede algo sobre uma part\u00edcula em um par emaranhado, voc\u00ea imediatamente sabe algo sobre a outra part\u00edcula, mesmo que elas estejam separadas por milh\u00f5es de anos-luz. Essa estranha conex\u00e3o entre as duas part\u00edculas \u00e9 instant\u00e2nea, aparentemente quebrando uma lei fundamental do universo. Albert Einstein chamou o fen\u00f4meno de \u201ca\u00e7\u00e3o assustadora \u00e0 dist\u00e2ncia\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Tendo passado a maior parte de duas d\u00e9cadas conduzindo experimentos enraizados na mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, acabei aceitando sua estranheza. Gra\u00e7as a instrumentos cada vez mais precisos e confi\u00e1veis \u200b\u200be ao trabalho dos vencedores do Nobel deste ano, Alain Aspect, John Clauser e Anton Zeilinger, os f\u00edsicos agora integram fen\u00f4menos qu\u00e2nticos em seu conhecimento do mundo com um grau excepcional de certeza.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, mesmo at\u00e9 a d\u00e9cada de 1970, os pesquisadores ainda estavam divididos sobre se o emaranhamento qu\u00e2ntico era um fen\u00f4meno real. E por boas raz\u00f5es \u2013 quem ousaria contradizer o grande Einstein, que duvidava disso? Foi preciso o desenvolvimento de novas tecnologias experimentais e pesquisadores ousados \u200b\u200bpara finalmente acabar com esse mist\u00e9rio.<\/p>\n\n\n\n

\"De<\/a>
De acordo com a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, as part\u00edculas est\u00e3o simultaneamente em dois ou mais estados at\u00e9 serem observadas \u2013 um efeito vividamente capturado pelo famoso experimento mental de Schr\u00f6dinger de um gato que est\u00e1 morto e vivo simultaneamente. Fonte: Michael Holloway\/Wikimedia Commons, CC BY-SA.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Existente em v\u00e1rios estados ao mesmo tempo<\/h4>\n\n\n\n

Para realmente entender a assombro do emaranhamento qu\u00e2ntico, \u00e9 importante primeiro entender a superposi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. A superposi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica \u00e9 a ideia de que as part\u00edculas existem em v\u00e1rios estados ao mesmo tempo. Quando uma medi\u00e7\u00e3o \u00e9 realizada, \u00e9 como se a part\u00edcula selecionasse um dos estados na superposi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Por exemplo, muitas part\u00edculas t\u00eam um atributo chamado spin que \u00e9 medido como \u201cpara cima\u201d ou \u201cpara baixo\u201d para uma determinada orienta\u00e7\u00e3o do analisador. Mas at\u00e9 que voc\u00ea me\u00e7a o spin de uma part\u00edcula, ela existe simultaneamente em uma superposi\u00e7\u00e3o de spin para cima e para baixo.<\/p>\n\n\n\n

Existe uma probabilidade associada a cada estado, e \u00e9 poss\u00edvel prever o resultado m\u00e9dio de muitas medi\u00e7\u00f5es. A probabilidade de uma \u00fanica medi\u00e7\u00e3o estar para cima ou para baixo depende dessas probabilidades, mas \u00e9 ela pr\u00f3pria imprevis\u00edvel.<\/p>\n\n\n\n

Embora muito estranho, a matem\u00e1tica e um grande n\u00famero de experimentos mostraram que a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica descreve corretamente a realidade f\u00edsica.<\/p>\n\n\n\n

Duas part\u00edculas emaranhadas<\/h4>\n\n\n\n

A assombro do emaranhamento qu\u00e2ntico emerge da realidade da superposi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica e ficou claro para os fundadores da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica que desenvolveram a teoria nas d\u00e9cadas de 1920 e 1930.<\/p>\n\n\n\n

Para criar part\u00edculas emaranhadas, voc\u00ea essencialmente divide um sistema em dois, onde a soma das partes \u00e9 conhecida. Por exemplo, voc\u00ea pode dividir uma part\u00edcula com spin zero em duas part\u00edculas que necessariamente ter\u00e3o spins opostos para que sua soma seja zero.<\/p>\n\n\n

\n
\"Albert<\/a>
Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen apontaram um aparente problema com o emaranhamento qu\u00e2ntico em 1935 que levou Einstein a descrever o emaranhamento qu\u00e2ntico como \u201ca\u00e7\u00e3o assustadora \u00e0 dist\u00e2ncia\u201d. Fonte: Sophie Dela\/Wikimedia Commons.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Em 1935, Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen publicaram um artigo que descreve um experimento mental projetado para ilustrar um aparente absurdo de emaranhamento qu\u00e2ntico que desafiava uma lei fundamental do universo.<\/p>\n\n\n\n

Uma vers\u00e3o simplificada desse experimento mental, atribu\u00edda a David Bohm, considera o decaimento de uma part\u00edcula chamada m\u00e9son pi. Quando esta part\u00edcula decai, ela produz um el\u00e9tron e um p\u00f3sitron que t\u00eam spins opostos e est\u00e3o se afastando um do outro. Portanto, se o spin do el\u00e9tron for medido para cima, ent\u00e3o o spin medido do p\u00f3sitron s\u00f3 poderia ser para baixo e vice-versa. Isso \u00e9 verdade mesmo que as part\u00edculas estejam a bilh\u00f5es de quil\u00f4metros de dist\u00e2ncia.<\/p>\n\n\n\n

\"O<\/a>
O emaranhamento pode ser criado entre um par de part\u00edculas com uma medida como spin para cima e a outra como spin para baixo. Fonte: atdigit\/iStock via Getty Images.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Isso seria bom se a medi\u00e7\u00e3o do spin do el\u00e9tron estivesse sempre para cima e o spin medido do p\u00f3sitron estivesse sempre para baixo. Mas por causa da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, o spin de cada part\u00edcula \u00e9 tanto para cima quanto para baixo at\u00e9 que seja medido. Somente quando a medi\u00e7\u00e3o ocorre, o estado qu\u00e2ntico do spin \u201ccolapsa\u201d para cima ou para baixo \u2013 colapsando instantaneamente a outra part\u00edcula no spin oposto. Isso parece sugerir que as part\u00edculas se comunicam entre si atrav\u00e9s de alguns meios que se movem mais r\u00e1pido que a velocidade da luz. Mas de acordo com as leis da f\u00edsica, nada pode viajar mais r\u00e1pido que a velocidade da luz. Certamente o estado medido de uma part\u00edcula n\u00e3o pode determinar instantaneamente o estado de outra part\u00edcula na extremidade do universo?<\/p>\n\n\n\n

F\u00edsicos, incluindo Einstein, propuseram uma s\u00e9rie de interpreta\u00e7\u00f5es alternativas do emaranhamento qu\u00e2ntico na d\u00e9cada de 1930. Eles teorizaram que havia alguma propriedade desconhecida \u2013 apelidada de vari\u00e1veis \u200b\u200bocultas \u2013 que determinava o estado de uma part\u00edcula antes da medi\u00e7\u00e3o. Mas, na \u00e9poca, os f\u00edsicos n\u00e3o tinham a tecnologia nem a defini\u00e7\u00e3o de uma medida clara que pudesse testar se a teoria qu\u00e2ntica precisava ser modificada para incluir vari\u00e1veis \u200b\u200bocultas.<\/p>\n\n\n\n

\"John<\/a>
John Bell, um f\u00edsico irland\u00eas, apresentou os meios para testar a realidade em caso do emaranhamento qu\u00e2ntico depender de vari\u00e1veis \u200b\u200bocultas. Fonte: CERN, CC BY.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Refutando uma teoria<\/h4>\n\n\n\n

Demorou at\u00e9 a d\u00e9cada de 1960 antes que houvesse qualquer pista para uma resposta. John Bell, um brilhante f\u00edsico irland\u00eas que n\u00e3o viveu para receber o Pr\u00eamio Nobel, concebeu um esquema para testar se a no\u00e7\u00e3o de vari\u00e1veis \u200b\u200bocultas fazia sentido.<\/p>\n\n\n\n

Bell produziu uma equa\u00e7\u00e3o agora conhecida como desigualdade de Bell que \u00e9 sempre correta \u2013 e apenas correta \u2013 para teorias de vari\u00e1veis \u200b\u200bocultas, e nem sempre para mec\u00e2nica qu\u00e2ntica. Assim, se a equa\u00e7\u00e3o de Bell n\u00e3o for satisfeita em um experimento do mundo real, as teorias de vari\u00e1veis \u200b\u200bocultas locais podem ser descartadas como uma explica\u00e7\u00e3o para o emaranhamento qu\u00e2ntico.<\/p>\n\n\n\n

Os experimentos dos ganhadores do Pr\u00eamio Nobel de 2022, particularmente os de Alain Aspect, foram os primeiros testes da desigualdade de Bell. Os experimentos usaram f\u00f3tons emaranhados, em vez de pares de um el\u00e9tron e um p\u00f3sitron, como em muitos experimentos mentais. Os resultados descartaram conclusivamente a exist\u00eancia de vari\u00e1veis \u200b\u200bocultas, um atributo misterioso que predeterminaria os estados das part\u00edculas emaranhadas. Coletivamente, esses e muitos experimentos de acompanhamento justificaram a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica. Objetos podem ser correlacionados em grandes dist\u00e2ncias de maneiras que a f\u00edsica antes da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica n\u00e3o pode explicar.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 importante ressaltar que tamb\u00e9m n\u00e3o h\u00e1 conflito com a relatividade especial, que pro\u00edbe a comunica\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida que a luz. O fato de as medi\u00e7\u00f5es em grandes dist\u00e2ncias serem correlacionadas n\u00e3o implica que a informa\u00e7\u00e3o seja transmitida entre as part\u00edculas. Duas partes distantes realizando medi\u00e7\u00f5es em part\u00edculas emaranhadas n\u00e3o podem usar o fen\u00f4meno para transmitir informa\u00e7\u00f5es mais rapidamente que a velocidade da luz.<\/p>\n\n\n\n

Hoje, os f\u00edsicos continuam pesquisando o emaranhamento qu\u00e2ntico e investigando potenciais aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas. Embora a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica possa prever a probabilidade de uma medi\u00e7\u00e3o com incr\u00edvel precis\u00e3o, muitos pesquisadores permanecem c\u00e9ticos de que ela forne\u00e7a uma descri\u00e7\u00e3o completa da realidade. Uma coisa \u00e9 certa, embora. Ainda h\u00e1 muito a ser dito sobre o misterioso mundo da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica.<\/p>\n\n\n\n

Fonte: The Conversation \/ Andreas Muller
Tradu\u00e7\u00e3o: Reda\u00e7\u00e3o Ambientebrasil \/ Maria Beatriz Ayello Leite
Para ler a reportagem original em ingl\u00eas acesse:<\/em> https:\/\/theconversation.com\/what-is-quantum-entanglement-a-physicist-explains-the-science-of-einsteins-spooky-action-at-a-distance-191927<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Uma infinidade de experimentos mostraram que os fen\u00f4menos misteriosos da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica representam como o universo funciona. Os cientistas por tr\u00e1s desses experimentos ganharam o Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica de 2022. <\/a><\/p>\n<\/div>","protected":false},"author":2,"featured_media":180005,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4132],"tags":[5265,3924,5262,5263,5264,3350,5267,5266],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180003"}],"collection":[{"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=180003"}],"version-history":[{"count":20,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180003\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":180041,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180003\/revisions\/180041"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/180005"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=180003"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=180003"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=180003"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}