Em um estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de Ottawa, no Canadá, e da Universidade Sapienza, em Roma, foi criado um novo método que permite visualizar a função de onda de fótons emaranhados em tempo real. Durante um dos testes, os cientistas criaram um estado quântico com o formato do clássico símbolo Yin Yang, uma popular figura do taoismo sobre a dualidade das forças fundamentais.

De acordo com um estudo publicado na revista científica Nature Photonics, os cientistas conseguiram visualizar a função de onda de fótons emaranhados em tempo real. A partir da técnica inovadora, eles sobrepuseram fótons emaranhados quânticos até criarem um fenômeno conhecido como “imagem de coincidência”; foi nesse momento que o “Yin Yang” surgiu, assim como outros formatos curiosos.

O que é o emaranhamento quântico?

O estado de emaranhamento quântico explica que duas ou mais partículas emaranhadas possuem uma conexão única e estão sincronizadas em tempo real. Em uma analogia mais simples, é como se duas moedas estivessem completamente conectadas. Ou seja, assim que você movimentar uma delas para um lado, a outra repetirá a mesma ação em tempo real; independentemente da distância entre elas.

“Este método é exponencialmente mais rápido do que as técnicas anteriores, exigindo apenas minutos ou segundos em vez de dias. É importante ressaltar que o tempo de detecção não é influenciado pela complexidade do sistema — uma solução para o desafio de longa data de escalabilidade na tomografia projetiva”, disse o pós-doutorando na Universidade de Ottawa e um dos autores do artigo, Dr. Alessio D’Errico.

Emaranhamento quântico de fótons em tempo real

Ao sobrepor os fótons emaranhados em um estado quântico, os pesquisadores observaram em tempo real que os fótons chegaram simultaneamente em ‘ambos os lados’. A descoberta só foi possível por conta de uma câmera com tecnologia de ponta que capturou a chegada sincronizada dos fótons.

A partir dos dados, os cientistas conseguiram observar a função da onda de uma partícula, que contém informações sobre a posição, velocidade, rotação e outras propriedades quânticas do emaranhado.

O emaranhamento quântico já foi observado em alguns experimentos, mas ainda desafia a compreensão dos cientistas sobre a física convencional, pois ultrapassa o limite fundamental da velocidade de transferência de informações proposto na Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein. Além de Einstein, os cientistas Boris Podolsky e Nathan Rosen também desafiaram o conceito e afirmaram que ‘faltava algo’ na mecânica quântica para oferecer uma melhor visão sobre o emaranhamento quântico.

“Os resultados experimentais mostraram como, a partir de uma única medição, é possível recuperar, em pós-processamento, uma grande quantidade de informações sobre um estado espacial de dois fótons, incluindo correlações em diferentes graus de liberdade, emaranhamento e decomposição de modo espacial em condições arbitrárias bases”, descreve a conclusão do estudo.

Fonte: TecMundo