O entrelaçamento quântico, um fenômeno que já foi considerado uma “ação assustadora à distância” por Albert Einstein, evoluiu de um paradoxo teórico para uma pedra angular da tecnologia quântica moderna. O debate em torno desta propriedade bizarra da mecânica quântica, que permite que as partículas permaneçam correlacionadas independentemente da distância, estimulou décadas de investigação que culminou em aplicações práticas como a comunicação ultra-segura e a computação avançada.
A origem do “assustador”
Na década de 1920, Einstein, juntamente com Boris Podolsky e Nathan Rosen, questionaram a integridade da teoria quântica. Eles argumentaram que, se a mecânica quântica estivesse correta, ela implicaria uma conexão instantânea entre partículas emaranhadas, violando o princípio da localidade – a ideia de que um objeto só é diretamente influenciado pelo seu entorno imediato. Isto os levou a propor a existência de “variáveis ocultas” que predeterminariam o comportamento das partículas, eliminando a necessidade de influência instantânea.
No entanto, o físico John Stewart Bell desenvolveu um teste na década de 1960 para determinar se essas variáveis ocultas realmente existiam. O teorema de Bell previu que se o realismo local (a combinação de localidade e variáveis ocultas) fosse verdadeiro, certas correlações estatísticas entre partículas emaranhadas seriam limitadas.
O Veredicto Experimental
Décadas de experiências, nomeadamente as conduzidas por Ronald Hanson na Universidade de Tecnologia de Delft e outros, confirmaram de forma decisiva que as desigualdades de Bell são violadas. As experiências de 2015, que valeram a três físicos o Prémio Nobel de 2022, provaram que as correlações quânticas são mais fortes do que qualquer teoria realista local poderia permitir. Como disse Marek Żukowski, da Universidade de Gdańsk: “Esse foi o último prego no caixão de todas essas ideias.”
Isto significa que as partículas emaranhadas exibem uma conexão que transcende a distância e a física clássica. Eles não estão meramente correlacionados por informações passadas compartilhadas; os seus destinos estão interligados de uma forma que desafia a compreensão convencional.
Do paradoxo à praticidade
A aceitação da não localidade desbloqueou aplicações do mundo real. O trabalho de Hanson, inicialmente concebido como um teste de vantagem quântica, abriu caminho para a criptografia quântica. Ao aproveitar as partículas emaranhadas, é possível criar redes de comunicação que são teoricamente inalcançáveis porque qualquer tentativa de interceptar a transmissão interromperia o emaranhado, alertando imediatamente os usuários.
A computação quântica também depende fortemente do emaranhamento. Qubits emaranhados – o equivalente quântico dos bits – permitem cálculos que são impossíveis para computadores clássicos. Os pesquisadores estão explorando ativamente como aproveitar o emaranhamento para criar algoritmos mais poderosos e eficientes.
“Não se pode escapar da não-localidade”, diz Jacob Barandes, da Universidade de Harvard, sublinhando que este aspecto fundamental da mecânica quântica não é apenas uma curiosidade teórica, mas um princípio fundamental para tecnologias futuras.
O emaranhamento continua a ser um tema de investigação contínua, com os físicos continuando a investigar os pressupostos subjacentes ao trabalho de Bell. No entanto, já passou de um debate filosófico para uma poderosa ferramenta de inovação.
A resistência inicial à não-localidade quântica deu lugar a uma nova era em que abraçar este “assustador” impulsiona o progresso na comunicação segura, na computação avançada e numa compreensão mais profunda do próprio universo.
