Como o “Homem-Formiga” se tornou uma boa introdução à física quântica

Ele pode ser um dos menores Vingadores, mas o Homem-Formiga trouxe muitos avanços ao abordar a física quântica e levar esses conceitos complexos para o auge da cultura pop e da imaginação das pessoas.

Lançado em fevereiro nos cinemas, o filme “Homem-Formiga e a Vespa: Quantumania” deu prejuízo à Marvel, mas instituições de pesquisa norte-americanas destacam a importância da produção.

A aventura dos parceiros super-heróis Scott Lang (Paul Rudd) e Hope Van Dyne (Evangeline Lilly) arrecadou menos de US$ 500 milhões nas bilheterias em todo o mundo.

“Homem-Formiga e a Vespa: Quantumania” estreou em 16 de fevereiro – Imagem: Marvel Studios/Divulgação

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No entanto, especialistas do Laboratório Nacional Argonne, do Departamento de Energia dos Estados Unidos, acreditam que a produção da Marvel cumpriu importante papel na disseminação da ciência quântica.

No longa, os protagonistas retornam para seguir suas aventuras como o Homem-Formiga e a Vespa. Juntos, eles exploram o Reino Quântico, interagindo com criaturas estranhas e vivendo histórias além dos limites do que pensavam ser possível. Kevin Feige e Stephen Broussard produziram o filme. dirigido por Peyton Reed.

Marvel apoiou projetos de divulgação científica

Nos últimos meses, o Laboratório Nacional Argonne, em Lemont (EUA), reuniu uma equipe de pesquisadores quânticos e entusiastas da Marvel para criar uma série de vídeos, publicações nas redes sociais e eventos públicos para revelar a verdadeira ciência por trás da magia do cinema da Marvel.

Para ajudar os espectadores a entenderem os conceitos, os cientistas criaram uma série de vídeos curtos, imitando o estilo da Marvel, para explicar fenômenos quânticos da vida real. O conteúdo explora estados quânticos, comunicação quântica e os supercomputadores que são usados para simular os computadores quânticos do futuro.

Veja um exemplo abaixo e confira a série completa no YouTube:

Posteriormente, realizaram diversos eventos, como uma exibição gratuita e antecipada do filme do Homem-Formiga em Chicago (EUA), em fevereiro. A sessão contou com a presença dos principais especialistas em ciência quântica norte-americanos.

A Marvel Studios, a Universidade de Chicago, o Laboratório Nacional Argonne, a Escola Pritzker de Engenharia Molecular e o Chicago Quantum Exchange (CQE) organizaram a iniciativa em colaboração.

Entre os palestrantes estava David Awschalom, professor na Universidade de Chicago e diretor do CQE.

“A tecnologia quântica está sendo desenvolvida agora em todo o mundo. Aqui em Chicago há uma rede quântica correndo abaixo de nós, criando e distribuindo emaranhamento quântico pelos subúrbios, transmitindo estados quânticos dezenas de milhares de vezes por segundo”, disse o pesquisador.

Exemplo dentro do filme

Os cientistas de Argonne estão desenvolvendo novas plataformas que podem transformar a tecnologia quântica, desenvolver equipamentos para detectar mudanças dentro de uma única célula do tecido humano e lançar as bases da rede quântica.

Ao longo do filme, o Homem-Formiga encontra vários princípios quânticos enquanto ele e sua família navegam em um mundo bizarro. Em uma cena, o protagonista encontra uma ” tempestade de probabilidade”. Nela, cada escolha potencial se manifesta como uma versão diferente de si mesmo. Cria-se, assim, então um verdadeiro exército de Homens-Formiga.

Essa tempestade de probabilidade é uma representação criativa da superposição. Um princípio quântico no qual os objetos podem existir em vários estados simultaneamente. E somente depois de medir eles, sua probabilidade entra em colapso e eles se reduzem a um único estado.

A quântica na “vida real”

A palavra “quântico” se refere à menor quantidade possível de algo. Ou seja, a ciência e a engenharia da informação quântica se dedicam a entender como o nosso mundo funciona na menor escala: o nível subatômico. Eletricidade, magnetismo, luz – todos os fenômenos com os quais interagimos diariamente são movidos por princípios encontrados na mecânica quântica.

Os cientistas poderão criar ferramentas cada vez mais poderosas conforme avançam as descobertas. Computadores muito rápidos resolveriam em segundos desafios que normalmente levariam milhares de anos para solucionar.

Computadores quânticos já existem como uma realidade, mas são muito mais limitados do que poderiam se tornar no futuro. Estas máquinas funcionam como simulações, e não como instrumentos programáveis e utilizáveis no dia a dia.

Os qubits

Em fevereiro, cientistas da Universidade de Sussex (Reino Unido) conseguiram fazer com que milhões de qubits viajassem diretamente entre dois microchips de um computador quântico. Todos com uma velocidade e uma precisão muito maior do que qualquer experiência anterior com a tecnologia.

Trata-se de um grande avanço, já que fazer os qubits trabalharem juntos sempre foi um dos maiores desafios na área. O qubit equivale ao bit de computadores tradicionais. Ou seja, é a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida. Mas em vez de tratar as informações de maneira isolada, o qubit integra as informações de todos os dados. Assim, cria novas dimensões para o processamento.

Não é à toa que a ciência quântica soa como fruto da imaginação de um roteirista de filme de ficção científica. Outro exemplo foi um episódio da nova temporada de “Black Mirror”, onde um  computador quântico foi retratado.

A série antológica da Netflix aborda nossa relação com a tecnologia e os desdobramentos do uso de ferramentas muito sofisticadas — algumas delas totalmente distantes da realidade, algumas já presentes na sociedade, e outras que provavelmente teremos no futuro.

No caso da tecnologia apresentada no episódio “Joan é péssima”, trata-se de um computador que vai muito além da nossa realidade próxima. Mas a física quântica está sendo pesquisada por diversos cientistas. E com certeza vai revolucionar a ciência, a computação e a tecnologia da informação.