Uma equipe de físicos da Universidade de Yale dividiu o gato de Schrödinger em duas caixas separadas - e a maldita coisa sobreviveu.

Nós vamos, fez e não fez, simultaneamente, até que alguém observou. Então ele viveu ou morreu.

Bem-vindo à física quântica, onde as regras do mundo visível não se aplicam, e as partículas microscópicas parecem operar em um nível próprio.

A nova pesquisa da Universidade de Yale, publicado na revista Science em 27 de maio, baseia-se no princípio da superposição, por muito tempo simbolizado pelo gato em um experimento mental de 1935 pelo físico austríaco Erwin Schrödinger. Um dos mais conhecidos arranha-céus da teoria quântica, o princípio basicamente diz que as partículas subatômicas estão em todos os estados físicos possíveis simultaneamente - um estado de superposição - até que alguém tente observá-las. Eles ocupam apenas um, estado mensurável (orientação, localização, nível de energia) quando alguém tenta observá-los.

Então, por exemplo, um elétron, teoricamente, ocupa todas as localizações possíveis em seu orbital até que você tente encontrá-lo. Então está em apenas um ponto.

Um gato sem estado

O gato era a representação farsesca de Schrödinger de como seria a superposição fora do laboratório. Em seu famoso experimento hipotético, ele selou um gato em uma caixa contendo uma partícula radioativa e um frasco de gás venenoso. Se a partícula decaiu, o frasco se quebraria e o gato morreria; se não, o gato viveria.

Schrödinger estava apontando que se essa partícula estivesse em um estado de superposição, simultaneamente decaindo e não decaindo enquanto ninguém olhou, o gato estaria morto e vivo até que alguém abrisse a caixa.

Schrödinger não acreditou. Ele estava errado, no entanto. Em uma escala microscópica, matéria não observada de alguma forma pode estar em vários estados ao mesmo tempo, e essa capacidade pode ser a chave para a computação quântica, que promete velocidades de processamento inimagináveis ​​para os padrões atuais.

Um bit de computador normal pode estar no estado "1" ou no estado "0". Um bit quântico, ou qubit, pode estar em ambos os estados ao mesmo tempo, conhecido como "estado de gato, "permitindo que ele execute várias tarefas ao mesmo tempo.

E se aquele qubit de estado dual estivesse ligado a outro qubit de estado dual de modo que qualquer ação realizada por um disparasse instantaneamente uma ação em outro - um estado de emaranhamento - eles poderiam realizar várias tarefas ao mesmo tempo, como uma única unidade.

Os cientistas têm falado sobre esses "estados de gato de dois modos" por mais de 20 anos, mas ninguém havia conseguido até agora.

"Muitos cenários ridículos são, em princípio, teoricamente possíveis até que [encontremos] indícios da limitação da mecânica quântica, e é sempre interessante ver o que podemos realmente fazer no laboratório, "diz o Dr. Chen Wang, associado de pós-doutorado no departamento de física aplicada e física de Yale e autor principal do estudo.

Dois estados, Dois locais

Nesse caso, o que Wang e seus colegas fizeram foi capturar fótons de luz de microondas, os menores componentes dos campos eletromagnéticos, em duas câmaras de microondas separadas ligadas por um canal supercondutor. Uma série de pulsos de energia colocam ambos os campos em estados de superposição, oscilando em duas direções opostas ao mesmo tempo.

"Um estado de gato para um oscilador de cavidade de micro-ondas é muito análogo a uma corda de violão vibrando em duas direções opostas simultaneamente, "Wang escreve em um e-mail.

"Um estado de gato de dois modos, " ele diz, "é como duas cordas de guitarra, cada uma vibrando de duas maneiras ao mesmo tempo, mas em sincronia uma com a outra."

É aí que entra o canal supercondutor. Como as câmaras estavam conectadas, os fótons divididos foram capazes de interagir. Eles, portanto, ficaram emaranhados, descrito pela Física do Universo como um estado em que "partículas que interagem umas com as outras tornam-se permanentemente correlacionadas, ou dependentes dos estados e propriedades uns dos outros, na medida em que efetivamente perdem sua individualidade e de muitas maneiras se comportam como uma entidade única. "

Quando os pesquisadores desativaram o canal, os campos ainda se comportavam como se estivessem conectados. Quaisquer mudanças aplicadas em uma câmara desencadearam mudanças simultâneas na outra câmara, embora eles não estivessem mais fisicamente ligados.

Um Futuro Quântico

A pesquisa mostra pela primeira vez a viabilidade de um estado gato de dois modos, em que um único estado de superposição existe em dois locais distintos ao mesmo tempo.

"Isso prova que nossa tecnologia quântica avançou a tal ponto que podemos criar um estado de gato com grande número de partículas de múltiplas variedades, "diz Wang.

Teoria quântica, parece, está se tornando menos teórico.

"Não apenas o 'paradoxo' do gato [de Schrödinger] não parece mais um absurdo conceitualmente para os físicos, "Wang diz, mas "estados quânticos ainda mais exóticos estão se tornando comuns e alcançáveis".

O próximo item da agenda da equipe é "implementar a correção de erros em uma porta lógica quântica entre dois bits quânticos".

Na década de 1930, Albert Einstein rejeitou a teoria do emaranhamento quântico. Ele não só estava errado, mas ele é creditado por confundir gerações de cientistas sobre a natureza do fenômeno.