Nos últimos anos, a física quântica deixou de ser um tópico restrito aos laboratórios acadêmicos para se tornar um dos campos de pesquisa mais intrigantes da atualidade. Entre as descobertas que mais dão um “nó” na cabeça de pesquisadores e entusiastas está o emaranhamento quântico (ou entrelaçamento). Esse fenômeno, que parece saído de um filme de ficção científica, desafia nossa percepção comum da realidade e levanta questões profundas sobre como o universo funciona em sua escala mais fundamental.
Onde as regras do cotidiano não valem nada
Para entender o emaranhamento, precisamos primeiro aceitar que o mundo das partículas subatômicas joga com um baralho diferente do nosso. Na física clássica, as coisas são previsíveis: se você chuta uma bola, sabe para onde ela vai. Já na física quântica, as partículas — como elétrons e fótons — seguem a dualidade partícula-onda, comportando-se ora como matéria sólida, ora como ondas de energia, dependendo de como decidimos observá-las.
Soma-se a isso o princípio da incerteza de Heisenberg, que nos impede de saber, ao mesmo tempo e com precisão total, onde uma partícula está e para onde ela vai. Nesse reino, o determinismo dá lugar à probabilidade e à aleatoriedade. É justamente nesse cenário caótico que surge o entrelaçamento.
A “ação fantasmagórica” que desafiou Einstein
O emaranhamento quântico ocorre quando duas ou mais partículas se tornam interdependentes de tal forma que o estado de uma está ligado ao estado da outra, não importa a distância. Se você medir uma propriedade de uma partícula aqui na Terra, a sua “parceira” será afetada instantaneamente, mesmo que esteja do outro lado da galáxia.
Essa ideia incomodou ninguém menos que Albert Einstein. Ele chamou o fenômeno de “ação fantasmagórica à distância”, pois acreditava que nada poderia viajar mais rápido que a luz. Einstein defendia que a mecânica quântica estava incompleta e que deveriam existir “variáveis ocultas” que explicassem esse comportamento. No entanto, décadas depois, experimentos como os de Alain Aspect nos anos 80 e os famosos testes de Bell provaram que Einstein estava enganado: o entrelaçamento é real, não local e faz parte do tecido do universo.
Superposição e o “gato” que ficou mais gordo
A base para que o entrelaçamento funcione é a superposição. Basicamente, uma partícula quântica pode existir em vários estados simultaneamente até que alguém a observe. É o famoso paradoxo do Gato de Schrödinger: enquanto a caixa está fechada, o gato está vivo e morto ao mesmo tempo.
E por falar no gato de Schrödinger, cientistas da Universidade de Viena acabam de elevar esse conceito a um novo patamar. Em um experimento recente publicado na revista Nature, físicos conseguiram colocar aglomerados de cerca de 7.000 átomos de sódio em um estado de superposição. Para se ter uma ideia, esse “objeto” tem o tamanho aproximado de uma proteína ou de um pequeno vírus.
Os pesquisadores dispararam esses aglomerados em um vácuo ultra-alto e observaram que, em vez de se comportarem como bolinhas de gude (matéria clássica), eles se espalharam como ondas, passando por fendas simultâneas e criando padrões de interferência.
Por que isso importa para o nosso futuro?
“É um resultado fantástico”, afirma Sandra Eibenberger-Arias, física do Instituto Fritz Haber. O experimento ajuda a responder a uma pergunta quase filosófica: existe um limite onde a física quântica para de funcionar e a física clássica assume o controle? Até agora, a resposta parece ser que, mesmo para objetos relativamente grandes, as leis quânticas ainda mandam no pedaço.
Além da curiosidade científica, esses avanços têm aplicações práticas cruciais. A computação quântica, por exemplo, depende da capacidade de manter milhões de objetos em estados quânticos complexos para realizar cálculos impossíveis para os computadores atuais. Se a natureza impusesse um limite de tamanho muito baixo para a superposição (o que os cientistas chamam de decoerência), a construção de computadores quânticos úteis seria impossível.
O fato de estarmos conseguindo “engordar” o gato de Schrödinger prova que estamos cada vez mais perto de dominar essa tecnologia e, quem sabe, de finalmente decifrar os mistérios que conectam o ínfimo mundo atômico ao vasto cosmos em que vivemos.
