Tudo bem. Sabemos que “o gato” não existe, mas este é um registo excepcionalmente longo que poderá levar a dispositivos quânticos mais robustos.
No mundo da física quântica, outro recorde acaba de ser quebrado: o famoso paradoxo do gato de Schrödinger durou 23 minutos.
Isto foi relatado por pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China nas páginas do site de pré-impressão ArXiv . O relatório revela que a capacidade de manter estados estáveis por tanto tempo poderia apoiar a criação de dispositivos quânticos e a descoberta de novos efeitos estranhos na física.
O gato de Schrödinger ajuda você a entender
Idealizado pelo físico austríaco Erwin Schrödinger em 1935, o gato de Schrödinger é um experimento mental que buscava simplificar as particularidades da mecânica quântica , o ramo que estuda escalas espaciais muito pequenas, para melhor compreendê-las. A física clássica de Newton construiu uma imagem objetiva e realista do mundo, porém, no início do século XX descobriu-se que a matéria subatômica não obedecia a essas leis. De acordo com a mecânica quântica , as partículas subatômicas existem em vários estados ao mesmo tempo.
Para testá-lo, Schrödinger idealizou um cenário em que um gato era colocado em uma caixa com veneno letal e, ao lado dele, um martelo conectado a um sensor de luz. Quando o sensor fosse ativado, o martelo se soltaria e quebraria a jarra. Nessas condições, o sensor detectaria o felino, o martelo quebraria o recipiente, o veneno se espalharia pela caixa e o mataria. Por outro lado, se o elétron fosse desviado, o sensor não o detectaria e o gato sobreviveria. As condições são tão especiais que, segundo as leis da física quântica , seria impossível saber se ele está vivo ou morto.
‘Vida ou morte’ eram suposições tipicamente frágeis e fugazes, nas quais se teorizava que um objeto poderia estar em vários estados sem saber qual deles realmente ocupava. Em outras palavras, ocupou todos eles simultaneamente. Durante anos, os investigadores replicaram a experiência de Schrödinger com partículas de luz e até pequenos cristais em laboratório, mas estas práticas foram sempre muito instáveis e extremamente passageiras.
O paradoxo dos 23 minutos
No novo estudo liderado pelo físico Zheng-Tian Lu, átomos presos pela luz foram usados para sustentar o fenômeno por um tempo excepcionalmente longo. Eles usaram cerca de 10.000 átomos de itérbio , que resfriaram a milésimos de grau acima do zero absoluto e aprisionaram com as forças eletromagnéticas da luz laser. Nessas condições, os estados quânticos dos átomos poderiam ser controlados com muita precisão, e os pesquisadores aproveitaram isso colocando cada átomo em uma superposição de dois estados que tinham dois spins muito diferentes.
Normalmente, as perturbações no ambiente dos átomos fariam com que estes colapsassem para um único estado em segundos ou milissegundos, mas os cientistas conseguiram sintonizar os lasers apenas para mantê-los a funcionar durante 1.400 segundos, ou 23 minutos, sem precedentes. Devido a uma duração tão longa, tal fenômeno poderia não apenas ser usado para detectar e estudar forças magnéticas ou para sondar efeitos novos e exóticos na física, mas poderia se tornar uma memória muito estável, capaz de armazenar e processar informações quânticas .
“É uma grande conquista porque eles criaram este belo paradoxo em um sistema atômico que é estável. No futuro, ele poderá ser usado para investigar efeitos novos e exóticos na física fundamental”, disse Barry Sanders, da Universidade de Calgary, à revista New Scientist .
Artigo publicado originalmente na WIRED Italia . Adaptado por Alondra Flores.
(WiredES)