A imagem representa um exemplo de Emaranhamento Quântico (Quantum Entanglement). Erwin Schrödinger (1887—1961, Nobel de Física, em 1933), um dos grandes criadores da mecânica quântica, notou algo peculiar na forma como se representam os estados dos sistemas quânticos e chamou a isso “emaranhamento”. Nas suas próprias palavras, descreveu esse fenómeno da seguinte forma:

“Consideremos dois sistemas quânticos, dos quais conhecemos os respetivos estados, representados pelas funções de onda, digamos, \(\phi\) e \(\psi\). Suponhamos que esses sistemas entram em interação física temporária um com o outro, por ação de forças conhecidas. Então, quando, após esse tempo de influência mútua, eles se separam de novo, não podem continuar a ser descritos da mesma forma, como o eram antes da interação. Passam a ser descritos por um novo estado (uma nova função de onda), como se ficassem interligados “para sempre”– pela interação os dois representantes (ou funções de onda \(\phi\) e \(\psi\)) ficam emaranhados!”

Uma das descobertas mais perturbadoras do último meio século é que o universo não é localmente real. Neste contexto, “real” significa que os objetos têm propriedades definidas, independentes da observação (uma maçã pode ser vermelha mesmo se ninguém a observa), enquanto que “local” significa que os objetos só podem ser influenciados por outros que lhes estão próximos e ainda que qualquer influência não pode viajar mais rápido do que a luz.

As investigações mais recentes, e experiências realizadas com fotões emaranhados, revelaram estes mistérios profundos nas fronteiras da física quântica. De facto, permitem concluir que esses dois atributos (real e local) não podem ser ambos verdadeiros– a evidência mostra que os objetos não são influenciados apenas pelo seu ambiente próximo e também que podem não ter propriedades bem definidas antes da medição. Isto é, obviamente, profundamente contrário às nossas experiências quotidianas. Como Albert Einstein uma vez disse a um amigo: “Você realmente acredita que a lua não está lá quando você não está a olhar?”

Os três físicos: John Clauser, Alain Aspect e Anton Zeilinger, dividiram igualmente o Prémio Nobel da Física de 2022, “pelas experiências realizadas com fotões emaranhados, estabelecendo a violação das chamadas desigualdades de Bell, e pelos seus contributos pioneiros para a ciência da informação quântica.” (Desigualdades de Bell referem-se ao trabalho pioneiro do físico John Stewart Bell (1928—1990) no início da década de 60 do século passado).

João Nuno Tavares
Universidade do Porto