Ao falar sobre amor e romance, as pessoas muitas vezes abrem conexões invisíveis e místicas.
Tecnologia utilizada para estudar o “amor” entre partículas emaranhadas também está sendo usado em pesquisas para melhorar as comunicações no espaço profundo. Crédito: NASA / JPL-Caltech
Existem tais conexões no mundo subatômico graças a um fenômeno bizarro e absurdo chamado entrelaçamento quântico.
A ideia básica do entrelaçamento quântico é que duas partículas podem estar intimamente ligadas umas as outras, mesmo que separadas por milhares de milhões de anos-luz de espaço; uma mudança induzida em uma irá afetar o outra.
Em 1964, o físico John Bell postulou que tais mudanças podem ocorrer instantaneamente, mesmo se as partículas seja muito distantes uma da outra. O Teorema de Bell é considerado como uma ideia importante na física moderna, mas parece fazer pouco sentido. Afinal, Albert Einstein tinha provado anos antes que a informação não pode viajar mais rápido que a velocidade da luz.
Na verdade, Einstein famosamente descreveu o fenômeno do entrelaçamento quântico como “ação fantasmagórica à distância”.
No último meio século, muitos pesquisadores têm executado experimentos com o objetivo de testar o Teorema de Bell. Mas eles tendem a acontecer brevemente, porque é difícil de conceber e construir equipamentos com a sensibilidade e o desempenho necessários, disseram funcionários da Nasa.
No ano passado, no entanto, três grupos de pesquisa diferentes foram capazes de realizar testes substantivos do teorema de Bell, e todos eles encontraram apoio para a ideia básica.
Um desses estudos foi conduzido por Krister Shalm, um físico com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) em Boulder, Colorado.
Shalm e seus colegas usaram tiras de metal especiais arrefecidos a temperaturas criogênicas, o que os torna supercondutores – eles não têm resistência elétrica. Um fóton atinge o metal e transforma-o de volta em um condutor elétrico normal em uma fração de segundo, e os cientistas podem ver isso acontecer.
Esta técnica permitiu aos pesquisadores ver como, em sua totalidade, as suas medições de um fóton afetado o outro fóton em um par entrelaçado.
Os resultados, que foram publicados na revista Physical Review Letters, apoiado fortemente Teorema de Bell.
“O nosso artigo e outros dois publicados ano passado, mostraram que Bell estava certo: qualquer modelo do mundo que contém variáveis ocultas devem também permitir a partículas emaranhadas influenciarem uma a outra à distância,” disse o co-autor Francesco Marsili, de Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) em Pasadena, Califórnia, em um comunicado.
Existem aplicações práticas para este trabalho também. Os “supercondutores de nanofios detectores de fóton únicos” (SNSPDs) utilizados no experimento do grupo Shalm, que foram construídos no NIST e JPL, poderiam ser usado na criptografia e nas comunicações no espaço profundo.
A missão NASA’s Lunar Atmosphere Dust and Environment Explorer (LADEE), que orbitou a Lua a partir de Outubro de 2013 a Abril de 2014, ajudou a demonstrar algum desse potencial de comunicação.
O laser lunar de demonstração de comunicação do LADEE utilizou componentes na nave espacial e um receptor terrestre semelhante ao SNSPDs. O experimento mostrou que poderia ser possível construir matrizes de comunicação a laser sensíveis que permitam muito mais dados para serem baixados em sondas espaciais distantes, disseram os funcionários da NASA.
Traduzido e adaptado de: Space.com