O entrelaçamento quântico é um fenômeno estranho, que pode conectar duas ou mais partículas até mesmo se elas estiverem muito distantes entre si. Cientistas agora conseguiram emaranhar não dois, não cem (o recorde anterior), mas três mil átomos com um único fóton, abrindo a possibilidade de relógios atômicos mais precisos do que nunca.
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No entrelaçamento quântico, mudanças em uma partícula causam instantaneamente uma mudança nas outras, mesmo que elas 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 em uma nuvem super-refrigerada.
O truque é usar luz bem fraca, como um único fóton de luz, que é menos suscetível a perturbar a nuvem do que um feixe forte. O fóton 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 fóton interagisse com os átomos da nuvem, a polarização do fóton iria mudar um pouco. Estranhamente, no reino da física quântica, o ato de realizar observações pode influenciar drasticamente o objeto sendo observado. Por isso, o ato de detectar um fóton que interagiu com esses átomos pode basicamente gerar emaranhamento entre esses átomos.
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 controle 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 direção a estados emaranhados complexos, que podem nos levar à computação quântica e à criptografia quântica. Mas também é simplesmente legal expandir os limites do possível na física. [Nature, LiveScience, MIT]
Imagem por Christine Daniloff e Jose-Luis Olivares/MIT