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Contexto: “A previsão mais bizarra, mais absurda, mais louca que a mecânica quântica faz é o emaranhamento.
“A previsão mais bizarra, mais absurda, mais louca que a mecânica quântica faz é o emaranhamento. ” ~ Walter Lewin, 2014. Todos nós que temos algum interesse em mecânica quântica já ouvimos falar desse fenômeno intrigante, o “emaranhamento”. O que é isso, afinal. Será que realmente acontece. Como isso nos ajuda.
Vamos descobrir. Confira também nosso artigo introdutório anterior sobre emaranhamento quântico para aprender mais. O que é emaranhamento. O emaranhamento é uma previsão teórica que vem das equações da mecânica quântica. Quaisquer duas partículas podem se emaranhar se estiverem próximas uma da outra e, então, suas propriedades se tornam interligadas.
Ou seja, qualquer ação sobre uma partícula não afetará apenas essa partícula, mas também terá um efeito contrário em sua parceira emaranhada, não importa a distância entre elas. Isso faz sentido quando as partículas estão muito próximas. Mas, surpreendentemente, a mecânica quântica afirma que mesmo se você separasse essas partículas, enviando-as em direções opostas, elas ainda permaneceriam emaranhadas, não importa a distância entre elas e se existe ou não um meio direto conectando ambas as partículas.
Que estranho, não é. É como se você ligasse seu Bluetooth na Índia e os AirPods do seu irmão se desconectassem do celular dele nos Estados Unidos. (ação e contra-ação) Duas escolas de pensamento sobre o emaranhamento: Niels Bohr e Albert Einstein foram dois dos muitos cientistas importantes que pesquisaram a mecânica quântica.
Enquanto Bohr confiava na matemática da mecânica quântica e, portanto, apresentou todos os seus resultados, Einstein sempre acreditou que a mecânica quântica carecia de algo que a tornava incapaz de definir a realidade, ao contrário da física clássica. Vamos dar uma olhada nas percepções de ambos sobre a mecânica quântica.
Debates Bohr-Einstein: Niels Bohr: A observação implica ação distinta, foi o que Bohr enfatizou desde o início. Já falamos sobre o papel da “observação” na mecânica quântica. Qualquer evento ou partícula é uma distribuição de probabilidades no mundo quântico. E somente quando uma tentativa de observação é feita na partícula/evento, ela adquire um estado particular.
Assim, o emaranhamento afirma que, se você medir uma partícula aqui, não apenas afetará seu estado (uma entre mil possibilidades), mas sua medição também afetará o estado de sua parceira emaranhada, não importa a distância entre elas. Não há força, nem fios, nem nada que as conecte. Não há como elas se comunicarem.
Parece inaceitável, não é. Mais como filosofia do que ciência. Mas foi isso que Bohr derivou brilhantemente das equações e da matemática da mecânica quântica. Albert Einstein. Esse tipo de estranha conexão de longo alcance entre partículas soava tão absurdo para Einstein que ele a chamou de ação fantasmagórica à distância.
Em detalhes: Todos nós que temos algum interesse em mecânica quântica já ouvimos falar desse fenômeno intrigante, o “emaranhamento”.
Diante dessas situações, Einstein sugeriu que o emaranhamento seria possível, mas não da maneira como é descrito como uma ação fantasmagórica à distância. Vamos usar um exemplo para entender a ideologia de Niels Bohr e Albert Einstein. Exemplos: Um par de luvas emaranhadas. Partículas emaranhadas podem ser comparadas a um par de luvas.
Imagine que alguém separe as duas luvas e coloque uma em cada caixa. Em seguida, essa pessoa entrega uma das caixas para mim, na Índia, e a outra para você, na Antártida (bem, você seria um pinguim nesse caso xD). Antes mesmo de olhar dentro da minha caixa, eu já sei que ela contém uma luva da mão esquerda ou uma luva da mão direita.
E no momento em que eu abro a caixa, digamos que encontro uma luva da mão esquerda, então, naquele instante, tenho certeza de que a caixa na Antártida conterá uma luva da mão direita, mesmo que você ainda não tenha olhado dentro dela. Não há nada de misterioso nisso, diz Einstein, porque, obviamente, ao olhar dentro da caixa, eu não interferi em nenhuma das caixas das luvas.
Minha caixa sempre teve uma luva para a mão esquerda e, portanto, a caixa na Antártida sempre teve uma luva para a mão direita, desde o momento em que foram separadas. Mas Bohr acreditava que a luva na minha caixa era igualmente uma luva para a mão esquerda e uma luva para a mão direita. E somente no instante em que fiz a observação ao abrir a caixa, a luva assumiu uma configuração específica.
E assim, isso afetou a outra caixa de luvas na Antártida, fazendo com que ela tivesse a luva de configuração oposta. Spin do Elétron: Einstein acreditava que isso se aplicava exatamente às partículas. Bem, qualquer que seja a configuração das partículas emaranhadas separadas, ela deve ter sido completamente determinada desde o momento em que se separaram.
Einstein e Bohr frequentemente apresentavam pontos de vista contraditórios sobre o emaranhamento quântico. Um elétron pode ter dois spins, certo. Um no sentido horário e outro no sentido anti-horário. Imagine dois elétrons emaranhados separados por uma grande distância. Então, o spin de um deles é medido como sendo no sentido horário.
Nesse instante, o spin do outro elétron certamente será no sentido anti-horário. Einstein diria que esse elétron tem um spin definido antes mesmo de ser medido. Bohr perguntaria como verificar isso. Einstein responderia: meça. Você encontrará o spin definido. Bohr concordaria, mas foi o ato de medição que levou o spin do elétron a um estado definido.
Incrível, não é. Quem estava certo. Então, a pergunta importante: quem, entre Bohr e Einstein, estava certo sobre o emaranhamento quântico. Niels Bohr e Albert Einstein dedicaram muito tempo à pesquisa da mecânica quântica. Eles seguiam duas escolas de pensamento diferentes. Einstein sempre acreditou que a mecânica quântica carecia de algo que a tornava inaceitável, e persistiu nessa ideia até sua morte em 1955.
Destaque final: Confira também nosso artigo introdutório anterior sobre emaranhamento quântico para aprender mais!
Em 1967, John Clauser, então estudante de doutorado, realizou um experimento para provar que o emaranhamento quântico e, consequentemente, toda a mecânica quântica estavam errados. Ele criou uma máquina capaz de medir milhares de pares de partículas emaranhadas e comparar seus spins em diferentes direções.
Finalmente, algo para resolver o debate entre Bohr e Einstein. Conforme os resultados começaram a surgir, Clauser ficou surpreso. Todos os milhares de pares de partículas emaranhadas seguiam a regra do emaranhamento. Medir o spin de uma das partículas no dispositivo afetava instantaneamente o spin da outra partícula.
Assim, Clauser, em uma tentativa de refutar a mecânica quântica, provou que toda a matemática da mecânica quântica estava correta. O emaranhamento quântico é real. Portanto, Niels Bohr, que defendeu as equações, estava absolutamente certo em toda a sua matemática sobre a mecânica quântica. O emaranhamento quântico é real.
Aquilo que Einstein considerava impossível, ação fantasmagórica à distância, na verdade acontece :O Como o entrelaçamento quântico ajuda. Quando foi a última vez que você viu teletransporte em filmes. Já pensou se isso seria possível na vida real. Bem, o entrelaçamento quântico. O entrelaçamento quântico promete avanços no teletransporte quântico.
Além disso, ele também dá suporte a muitas áreas como computação quântica, criptografia quântica, codificação quântica densa, etc. Com certeza, abordarei todos esses tópicos interessantes em seguida e compartilharei minhas ideias sobre eles. Fique ligado para o próximo artigo, espero que tenha gostado :) Se você gosta dos nossos artigos, siga este blog para receber as últimas atualizações diretamente no seu celular (os botões estão disponíveis na barra lateral direita ou na barra de menu inferior, se você estiver lendo este artigo no celular).
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Escritor-chefe do Universo Quântico, The Dynamic Frequency.
Fonte original:
Quantum Entanglement: Bohr-Einstein debates
Categorias: Física e Matemática,Ciência
Marcador: Notícias
