Mecânica quântica é estranha pra caramba. As regras do mundo como você as conhece não se aplicam. Mesmo a distâncias de milhares de quilômetros umas das outras, as partículas parecem conseguir se comunicar entre elas instantaneamente, por exemplo.

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Cientistas chineses colocaram essa ideia em um teste extremo, observando o que Albert Einstein chamou de “Fantasmagórica Ação à Distância” entre estações recebendo feixes de luz de satélites. A pesquisa esmaga o recorde anterior de cerca de 100 quilômetros de distância. Não espere que esse tipo de coisa tenha qualquer efeito em sua vida por enquanto, mas, no futuro, pode ter aplicações computacionais quânticas importantes.

Então, o que está acontecendo?

A matemática da mecânica quântica vem com uma estranha propriedade de emaranhamento, em que partículas podem assumir propriedades relacionadas se acabarem juntas em uma equação. Se você separa essas partículas espacialmente, então elas permanecem emaranhadas com essas propriedades até que você observe uma delas — então, a outra partícula assume seu valor correspondente. É como se o o fato de que você tenha observado a primeira partícula imediatamente transmita a informação para a outra partícula sobre qual aspecto ela deve ter.

É por isso que Einstein a chamou de “Fantasmagórica Ação à Distância”. Porque é fantasmagórica e porque as partículas, de alguma maneira, parecem se comunicar à distância. E ele não quis acreditar que seu efeito era real.

Experimentos feitos desde a década de 1970 de fato já provaram que essa Ação Fantasmagórica à Distância existe, mas esses testes anteriores exigiam fibras ópticas ou outros componentes que enfraqueciam o sinal. Dessa vez, no entanto, a equipe chinesa usou seu recém-lançado satélite Micius, que lhe permitiu enviar fótons sem obstrução através do vazio do espaço. Eles publicaram seu resultado na Science, nesta quinta-feira (15).

O experimento em si é um caminho bastante indireto para se fazer essas observações. A equipe teve várias estações terrestres espalhadas longe umas das outras e um satélite. Este contém um laser com um dispositivo para separar o feixe, quando então passa por meio de um cristal especial para enredar os pares de fótons. Os feixes divididos então viajam para dois laboratórios diferentes, com até 1.200 quilômetros de distância. Os pesquisadores então abriram a caixa nos laboratórios e compararam.

Outros físicos ficaram impressionados, mas é importante notar que apenas um em seis milhões de fótons foram recuperados com precisão, como contou o físico Alexander Ling, da Universidade Nacional de Singapura, à Science. Mas mesmo isso é um passo enorme em relação aos experimentos terrestres anteriores, disse o cientista-chefe da equipe, Jian-Wei Pan, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em Hefei, em entrevista à Scientific American.

Você provavelmente está se perguntando qual o uso que esses satélites de fato teriam. Uma possibilidade é que fótons emaranhados possam ser importantes para as telecomunicações. Se alguém tentasse interceptar dados enviados por uma dessas linhas quânticas, o destinatário saberia imediatamente, já que receberiam dados não emaranhados.

Então, tecnologicamente, esse é um passo gigante, como contou Jürgen Volz, físico do Vienna Center for Quantum Science and Technology, contou ao LA Times. Mas ainda resta muito, muito tempo até que vejamos, de fato, essa tecnologia sendo usada em nossas redes de comunicação.

[Science via Scientific American]

Imagem do topo: Alex Sukontsev/Flickr