Trio internacional de cientistas ganha o Nobel de física por possibilidade de controle de “partículas entrelaçadas”

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Um trio de cientistas ganhou nesta terça-feira (04/10) o prêmio Nobel de física: Alain Aspect, francês da Universidade Paris-Saclay; John F. Clauser, americano da Universidade Columbia; e Anton Zeilinger, austríaco da Universidade de Viena. A Real Academia Sueca de Ciências, que entrega o prêmio, creditou aos três laureados a demonstração experimental de que existe um potencial de controlar partículas subatômicas que estão em um estado chamado “entrelaçamento quântico”.

Com raízes no trabalho de Albert Einstein, o entrelaçamento é uma previsão da mecânica quântica, área de estudo de fenômenos na escala do átomo e seus componentes, que leva à conclusão de que, se duas partículas interagem de certa forma, mas forem afastadas — por exemplo, uma em Tóquio e outra em Curitiba —, se uma for medida, o estado da outra é alterado instantaneamente pelo ato da mensuração. Portanto, as duas partículas estariam “entrelaçadas”. O próprio Einstein chamou o fenômeno de “ação fantasmagórica à distância”.

Outros físicos que contribuíram para a área, como Niels Bohr e Richard Feynman, manifestaram perplexidade similar à de Einstein. A área é limítrofe para os esforços cognitivos humanos de entender a natureza — atraindo constante atenção de místicos. Ainda assim, a matemática dá certo e a aplicação também. Uma grande área de pesquisa aplica a mecânica quântica na tentativa de criar computadores quânticos muito mais poderosos do que os que temos em casa e no bolso, redes quânticas e comunicação encriptada para potencialmente aumentar a segurança de aplicações como o voto eletrônico.

Por muito tempo, debateu-se por que razão o par de partículas entrelaçadas responde em conjunto independentemente da distância entre elas. Um avanço foi feito nos anos 1960 por John Stewart Bell, que criou uma equação que previa que, se há “variáveis ocultas” criando o entrelaçamento, a correlação (medida do quanto duas coisas variam juntas) entre os resultados de numerosas medidas nunca excederia um determinado valor.

Os laureados do Nobel 2022 trabalharam com o legado de Bell. John Clauser desenvolveu suas ideias, levando a um experimento prático que assegurou que a teoria quântica não pode ser suplantada por alguma outra que use essas variáveis ocultas. Alain Aspect refez o trabalho de Clauser, fechando brechas deixadas abertas e deixando menos enviesadas as medidas do par entrelaçado. Finalmente, Anton Zeilinger fez uma longa série de experimentos e liderou um grupo que demonstrou um fenômeno chamado “teletransporte quântico”, que torna possível transmitir o estado de uma partícula para outra à distância.

Graças ao trabalho dos três, “um tipo novo de tecnologia quântica está emergindo”, declarou Anders Irbäck, chefe do comitê de física do Nobel. Suas descobertas são de grande importância, “para além das questões fundamentais a respeito da intepretação da mecânica quântica”, acrescentou. O prêmio é um indicativo de que, enquanto rugem os debates sobre como interpretar a complicada teoria, é nas aplicações que os especialistas da área podem convergir.