Enquanto a comunidade científica busca entender a fronteira entre a física clássica e a física quântica, esse experimento revelou que o comportamento quântico pode ser ainda mais estranho – ou mais “não-clássico” – do que se imaginava.
A mecânica quântica descreve como as partículas se comportam no nível subatômico, dando origem a fenômenos como entrelaçamento quântico (quando duas partículas permanecem ligadas independentemente da distância), superposição (como o famoso “gato de Schrödinger”, que pode estar vivo e morto ao mesmo tempo) e até mesmo teletransporte.
Já a Relatividade Geral estabelece a visão clássica do universo, onde os eventos ocorrem dentro do que os físicos chamam de realismo local, ou seja, de forma previsível e ordenada. A unificação dessas duas teorias tem sido um dos maiores desafios da física, e paradoxos emergentes indicam que a diferença entre ambas pode ser ainda maior do que se pensava.
[Imagem: Zheng-Hao Liu]
O Paradoxo GHZ e a Luz em 37 Dimensões
O experimento foi conduzido por Zheng-Hao Liu e sua equipe, que buscavam medir o grau de distinção entre a mecânica quântica e a física clássica. Para isso, eles realizaram um teste baseado no paradoxo GHZ (Greenberger-Horne-Zeilinger), uma formulação desenvolvida em 1989 por David Greenberger, Michael Horne e Anton Zeilinger.
O estado GHZ envolve um mínimo de três subsistemas entrelaçados e prevê resultados matematicamente impossíveis sob a ótica da física clássica, como equações que resultariam em afirmações paradoxais, como 1 = -1.
Para demonstrar esse fenômeno no mundo real, os cientistas desenvolveram um sistema capaz de gerar fótons que existem em 37 dimensões simultaneamente, ou seja, cada fóton precisava de pelo menos 37 coordenadas para ser completamente descrito.
Eles conseguiram isso utilizando luz coerente de um laser, entrelaçamento quântico e um processador fotônico baseado em fibras ópticas. O experimento não apenas validou o paradoxo GHZ em um ambiente prático, mas também expandiu significativamente suas implicações, indo além do que qualquer experimento anterior havia alcançado.
Um Paradoxo Que Permanece
Mesmo ao levar a mecânica quântica a um patamar inédito, os pesquisadores não encontraram um limite que resolvesse o paradoxo – o mistério permaneceu, agora em 37 dimensões. O estudo reforça a ideia de que a física quântica continua desafiando a intuição clássica e que estamos apenas começando a explorar sua complexidade.
“Apesar de um século de pesquisas e experimentos, ainda estamos apenas arranhando a superfície do que a mecânica quântica realmente significa”, afirmam os cientistas. Eles acreditam que sua abordagem abre novos caminhos para investigações futuras, ajudando a esclarecer aspectos fundamentais desse universo ainda pouco compreendido.
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