Experimento desafia compreensão do que é a luz

Redação do Site Inovação Tecnológica -  04/04/2017

"Tudo tem uma certa 'nebulosidade' quântica associada, e os fótons não são os projéteis duros de luz que popularmente se imagina."[Imagem: UEA]

Identidades distantes

Físicos descobriram um novo mecanismo de criação de pares de partículas de luz - fótons - que tem um impacto significativo sobre a teoria e a prática da física quântica.

Eles demonstraram que, quando os fótons são criados em pares, eles podem emergir de pontos diferentes no espaço, em vez de surgir do mesmo local.

Pares de fótons - ou fótons idênticos - são largamente utilizados em processos de computação, criptografia e teletransporte quânticos porque eles nascem entrelaçados. O entrelaçamento quântico - ou emaranhamento - é o fenômeno pelo qual duas partículas são tão intimamente ligadas que qualquer coisa que afetar uma afetará imediatamente a outra.

A criação de fótons é um procedimento muito sutil e muito rápido, de forma que até agora os físicos assumiam que esses pares de fótons necessariamente se originariam do mesmo ponto no espaço. Mas o aumento na precisão dos experimentos mostrou que não é bem assim.

Nova incerteza

O entrelaçamento dos estados quânticos em cada par de partículas tem aplicações importantes na computação quântica, assim como em outras áreas da física, o que inclui o próprio entendimento da teoria quântica, até hoje motivo de grandes controvérsias entre os físicos.

"Até agora, assumia-se que esses pares de fótons vinham da mesma localização. A identificação de um novo mecanismo deslocalizado mostra que cada par de fótons pode ser emitido a partir de pontos espacialmente separados, introduzindo uma nova incerteza posicional de origem fundamentalmente quântica," explicou o professor David Andrews,da Universidade East Anglia, no Reino Unido.

A descoberta também é significativa porque coloca limites na resolução espacial e no próprio conceito de espaço - sem contar, é claro, em toda a teoria da luz e na definição de o que é a luz.

"Tudo tem uma certa 'nebulosidade' quântica associada, e os fótons não são os projéteis duros de luz que popularmente se imagina," disse o professor Andrews.

• Espaço-tempo é gerado pelo entrelaçamento quântico?

Bibliografia:

Nonlocalized generation of correlated photon pairs in degenerate down-conversion
Kayn A. Forbes, Jack S. Ford, David L. Andrews
Physical Review Letters
Vol.: Accepted Paper
DOI: http://journals.aps.org/prl/