Cientistas quebram recorde quântico ao entrelaçar 3.000 átomos

O entrelaçamento quântico é um fenómeno estranho, que pode conectar duas ou mais partículas até mesmo se estas estiverem muito distantes entre si. Cientistas conseguiram agora emaranhar não dois, não 100 (o recorde anterior), mas três mil átomos com um único fotão, abrindo a possibilidade de relógios atômicos mais precisos do que nunca.

No entrelaçamento quântico, mudanças numa partícula causam instantaneamente uma mudança nas outras, mesmo que estas estejam em extremos opostos do universo. O exemplo clássico é um par de partículas entrelaçadas: se uma delas começa a girar para a direita, a outra passa imediatamente a girar para a esquerda.

Entrelaçar partículas, especialmente um grande número delas, não é tarefa fácil. Cientistas do MIT e da Universidade de Belgrado (Sérvia) relatam na revista Nature que conseguiram emaranhar 3.000 partículas presas numa nuvem super-refrigerada.

O truque é usar uma luz fraca, como um único fotão de luz, que é menos susceptível a perturbar a nuvem do que um feixe forte. O fotão saltou milhares de vezes entre dois espelhos, passando diversas vezes pela nuvem de átomos. Isso foi o suficiente para emaranhá-los, como explica a LiveScience.

«Se um fotão interagisse com os átomos da nuvem, a polarização do fotão iria mudar um pouco. Estranhamente, no reino da física quântica, o acto de realizar observações pode influenciar drasticamente o objecto a ser observado. Por isso, o acto de detectar um fotão que interagiu com esses átomos pode basicamente gerar emaranhamento entre esses átomos», refere-se no artigo.

Esta descoberta pode ser utilizada em relógios quânticos: quanto mais átomos estão entrelaçados, mais preciso é o relógio. Os relógios atômicos são usados para manter o controlo de sistemas de GPS. Esta técnica pode até ser usada para driblar a incerteza das medições quânticas, como explica em detalhe o Physics World.

Isto também poderia ser um passo em direcção a estados emaranhados complexos, que podem levar-nos à computação quântica e à criptografia quântica.

Fonte: DD