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O que é Enredamento Quântico?

O que é Enredamento Quântico?
Você já tentou resolver um mistério do universo? A tarefa parece bastante assustadora, mas há uma abundância de cientistas e pesquisadores que passaram suas vidas tentando encontrar respostas para as questões mais paradoxais da existência.

Einstein é creditado com desvendar alguns destes mistérios fantásticos, mas há um fenômeno estranho do mundo que mesmo o grande Albert Einstein sentiu perplexo perto. Ele ficou tão confuso que deu a ele um nome decididamente não-científico – “ação assustadora à distância”.
Se Einstein não conseguisse descobrir, não sei quanta sorte teremos de tentar explicar, mas esse fenômeno bizarro do universo, maiscomumentechamado de“emaranhamento quântico”é muito interessante para ser ignorado.

O pequeno mundo ao nosso redor.

Tente imaginar a menor coisa que você pode segurar em sua mão e ainda ver com seus olhos. Um grão de areia funciona bem para este exemplo. Agora, isso pode ser um único grão de areia, mas provavelmente contém cerca de 50 átomos de quintilhão (sim, 50 milhões de milhões de átomos). A capacidade do cérebro para compreender a escala atômica é bastante limitada, mas vamos cavar ainda mais.
Crédito da foto: Agsandrew / Shutterstock
Crédito da foto: Agsandrew / Shutterstock
Dentro desses 50 átomos de quintilhão, há um nível mais profundo de partículas subatômicas que nem sequer foram descobertas até 1897, quando os elétrons foram nomeados pela primeira vez. No século ou então desde então, descobrimos mais de uma dúzia de outros tipos de partículas subatômicas, incluindo quarks, mesões, gravitons, neutrinos e outros nomes que parecem extraídos das páginas de um livro de ficção científica.
Algumas dessas partículas subatômicas são “elementares”, o que significa que elas não podem ser quebradas mais, enquanto outras são compostas, o que significa que elas são compostas de múltiplas partículas subatômicas. Esta última categoria é o que fascina os físicos de partículas e os operadores do Large Hadron Collider (LHC).

Essas partículas foram estudadas ansiosamente por pesquisadores de todo o mundo, mas foi visto que as leis tradicionais da física newtoniana nem sempre se aplicavam no mundo subatômico, portanto uma nova escola de pensamento era necessária. Um ramo inteiramente novo da Física (Física Quântica) foi desenvolvido para criar uma estrutura na qual essas partículas subatômicas pudessem ser compreendidas.

O Paradoxo de Partículas Subatômicas.

Agora, podemos medir partículas subatômicas com base em certas informações sobre sua localização no espaço-tempo. A informação mais útil é a “rotação”, que é definida pelo momento angular da partícula. Este girar não é “observável” per se, porque estes dados só são adquiridos através de pacotes de energia subatômica que pode ser medido (e, portanto, um número quântico é atribuído). Agora, uma partícula subatômica nãopode mudar a velocidadecom que gira,mas pode mudar a direção.

O mundo quântico opera na idéia de estados de probabilidade, comumente conhecidos como superposição, o que significa que essas partículas existem em cada estado ao mesmo tempo, pelo menos até que um pesquisador tente medi-lo. Ironicamente, quando é medido, a forma de onda colapsa e o spin pode ser medido.
Agora, vamos considerar uma simples partícula subatômica:um fóton. Antes que este fóton seja medido, ele está em umasuperposiçãogirando em todas as direções de uma só vez (lembre-se, a física quântica é estranha …). É possível dividir um fóton em dois fótons brilhando uma luz através do meio apropriado, e nesse ponto, você terá dois fótons em superposição. Quando você mede uma dessas duas partículas, a coisa mais estranha acontece … ambos caem fora da forma de onda, como Alice e Bob abaixo.
Crédito da foto: physicsoftheuniverse.com
Crédito da foto: physicsoftheuniverse.com
Agora, lembre-se que o número quântico que foi mencionado anteriormente? Vamos supor que o fóton original tem um valor de rotação de zero. Quando você divide em dois fótons, os dois girarão em direções opostas, mantendo o estado neutro de zero. Se você inverter a rotação de um fóton, o outro também inverterá.
Crédito da foto: Informationphilosopher.com
Crédito da foto: Informationphilosopher.com
O paradoxo que impressionou Einstein é que essa mudança acontece instantaneamente. Mesmo nessa escala impossivelmente pequena, a informação deve ser transferida ainda, através da luz, da energia, das ondas etc., mas aquele não era o caso. As duas partículas subatômicas estavam ligadas de alguma forma, e mudar uma mudaria instantaneamente a outra, mesmo se as duas partículas fossem separadas por grandes distâncias.
Este fenômeno inexplicável veio a ser conhecido como“Enredamento quântico”, um termo originalmente cunhado por Erwin Schrödinger, outro adaptante precoce e teórico do mundo quântico.
Dado que nada no universo pode se mover mais rápido do que a velocidade da luz, e essa mudança “instantânea” de estados de rotação revelou uma transferência de informações milhares de vezes mais rápido que o “limite de velocidade universal”, as maiores mentes do século foram genuinamente perplexas .

Existe alguma explicação para o entumamento quântico?

Teoricamente, mesmo se essas partículas fossem separadas por milhões de anos-luz, eles ainda iriam contrabalançar instantaneamente os movimentos uns dos outros, bloqueados em sua conexão eterna através do cosmos. Até agora, a distância mais distante entre duas partículas emaranhadas foi cerca de 1,5 milhas, mas há planos interessantes para lançar uma partícula enredada para a Estação Espacial Internacional (cerca de 220 milhas) e determinar se o seu parceiro emaranhado partícula na Terra continuará este ” Ação assustador em uma distância “.
Todo o conceito vem dobrando mentes por décadas, porque quebra uma das leis mais fundamentais do universo. A transferência de informação entre as duas partículas não pode ocorrer mais rapidamente do que a velocidade da luz, e ainda assim o faz.
Essas partículas emaranhadas também não se limitam a pares; Um estudo em 2014 enredou artificialmente aproximadamente 500.000 partículas, sugerindo uma nuvem de partículas “cérebro de grupo” que instantaneamente reage quando qualquer componente individual é medido ou alterado.
Dando um passo adiante, na escala macrocósmica, vamos falar sobre o Big Bang, que foi essencialmente o momento em que todo o universo explodiu a partir de uma única partícula e começou a expandir (e não parou desde!). Dado o que acabamos de aprender sobre a natureza estranha das partículas emaranhadas, poderia haver partículas emaranhadas espalhadas pelo universo. Cada partícula poderia ser enredada com outra, ou um grande grupo!
Crédito da foto: Mindsplurge.net
Crédito da foto: Mindsplurge.net
Não poderia haver milhares de milhões de partículas que são inerentemente ligados através de entrelaçamento quântico, o que significa que alguma mudança de spin insignificante que estimulam na Terra pode ter um resultado subatômica no lado escuro da Lua, ou do outro lado da galáxia!

Brainiacs amargos.

Os cientistas não gostam de paradoxos que eles não podem resolver, então, em resposta ao entrelaçamento quântico, Einstein e seus amigos afirmaram que a teoria quântica foi “incompleto” e que algum conceito ou material inerente estava faltando. Subsequentes “brechas” que tentam explicar os fatos estranhos de entrelaçamento quântico foram desenvolvidos por Schrodinger, Einstein e outros físicos teóricos, como se eles simplesmente não podia admitir não saber a resposta. Essas lacunas têm sido mais provado nas últimas seis décadas, mas que “ação assustadora à distância” ainda permanece.
Crédito da foto: Agsandrew / Shutterstock
Crédito da foto: Agsandrew / Shutterstock
Para este dia, nós não compreender totalmente o entrelaçamento quântico, nem os mistérios ocultos do mundo quântico, mas com possíveis aplicações como a computação quântica e uma Internet unificado de partículas entrelaçadas (ambos de que poderia mudar o mundo como nós o conhecemos), Os pesquisadores não estão desistindo em breve.

Referências:

  1. Quantum Entanglement – Wikipedia
  2. Science Daily
  3. Quantum Entanglement – University of Miami News and Events
  4. Quantum Entanglement and Information – Stanford Encyclopedia of Philosophy
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