Nobel de física vai para cientistas que testaram princípios da mecânica quântica
Por Danielle Cassita • Editado por Patricia Gnipper |
Nesta terça-feira (4), a Academia Real das Ciências da Suécia anunciou que Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger são os cientistas ganhadores do Prêmio Nobel 2022 em física. Eles são da França, Estados Unidos e Áustria, respectivamente, vão dividir a soma da premiação, de 10 milhões de coroas suecas (cerca de R$ 4,8 milhões) devido aos experimentos em estados quânticos entrelaçados, em que duas partículas se comportam como uma única unidade mesmo quando estão separadas.
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A Academia Real das Ciências da Suécia declarou que os laureados realizaram novas pesquisas fundamentais, que têm potencial para abrir o caminho para novas tecnologias práticas. “Com experimentos revolucionários, Aspect, Clauser e Zeilinger demonstraram o potencial de investigar e controlar partículas e estados entrelaçados”, explicou a Academia, em um comunicado.
Anders Irbäck, diretor do Comitê do Nobel em Física, observou que está cada vez mais claro que um novo tipo de tecnologia quântica está emergindo. “Podemos ver que o trabalho dos laureados com os estados entrelaçados é de grande importância, mesmo além das perguntas fundamentais sobre a interpretação da física quântica”, disse, em um comunicado.
As aplicações dependem de como a mecânica quântica permite que duas ou mais partículas existam em um estado compartilhado, independentemente da distância que separa uma da outra. Este é o tal entrelaçamento quântico, alvo de alguns dos maiores debates da mecânica quântica desde a formulação da teoria.
Enquanto trabalhavam de forma independente, o trio de laureados conduziu experimentos com fótons entrelaçados, realizando avanços pioneiros na ciência da informação quântica. "Poder manipular e gerenciar os estados quânticos e todas as suas camadas de propriedades nos dá acesso a ferramentas com potencial inesperado", disse o comitê do Nobel.
O trabalho dos ganhadores do Nobel em Física
As aplicações da mecânica quântica têm uma peça essencial: a determinação de como ela permite que duas ou mais partículas existam em um estado entrelaçado, em que o que acontece com uma partícula determina o que ocorrerá com a outra, mesmo que estejam distantes. Por muito tempo, os cientistas não entendiam bem se essa correlação vinha de alguma variável oculta nas partículas em uma par entrelaçado, que seriam como “instruções” do resultado que os experimentos deveriam mostrar.
Foi na década de 1960 que o físico John Stewart Bell tentou entender se partículas que estão distantes demais uma da outra para haver comunicação normal entre elas ainda podem funcionar juntas, por meio do entrelaçamento quântico. Já a mecânica quântica determina que as partículas podem existir ao mesmo tempo em dois ou mais lugares, sem exibir propriedades formais até serem medidas ou observadas de alguma forma.
Ao medir a posição de uma partícula, por exemplo, seu par exibirá uma mudança independentemente da distância em que está da outra. Assim, John Clauser executou um experimento para medir o entrelaçamento quântico, e provou que a Desigualdade de Bell, um princípio desenvolvido por John Bell, foi violado. Já Alain Aspect trabalhou com algumas lacunas no experimento de Clauser, alterando as configurações de medidas após um par entrelaçado deixar sua origem.
Com isso, a configuração que existia quando o par foi emitido não poderia afetar os resultados. Por fim, Anton Zeilinger e seu grupo de pesquisa demonstraram o teletransporte quântico, que torna possível mover o estado quântico de uma partícula a outra a determinada distância.
Fonte: Nobel Prize