Físicos chineses confirmam teoria central da mecânica quântica

Físicos chineses reproduziram com precisão experimental um teste proposto por Albert Einstein em 1927, confirmando que duas propriedades fundamentais de uma partícula não podem ser medidas simultaneamente sem se influenciarem mutuamente.

Lusa /
Foto: Tsinghua University

Os resultados, publicados na revista científica Physical Review Letters, oferecem novas provas em apoio a um princípio central da teoria quântica desenvolvida por Niels Bohr, rival intelectual de Einstein.

Segundo os revisores da publicação, o estudo constitui "uma contribuição significativa" e "uma realização de manual" da teoria original.

A equipa, liderada pelo físico Pan Jianwei - figura central na investigação quântica na China -, concebeu um sistema suficientemente sensível para detetar o minúsculo impulso que um único fotão transmite ao atravessar uma dupla fenda, um aspeto crítico da argumentação de Einstein, que não tinha até agora sido verificado em laboratório.

Segundo o jornal South China Morning Post, os investigadores utilizaram um único átomo de rubídio, arrefecido até perto do zero absoluto e suspenso com recurso a luz laser, para simular uma parede móvel.

Quando o átomo estava pouco confinado, deslocava-se ligeiramente ao passar o fotão, revelando a trajetória deste, mas desaparecia o padrão de interferência no ecrã. Quando o átomo estava firmemente preso, o padrão reaparecia e a trajetória deixava de poder ser determinada.

O resultado confirma a previsão de Bohr: medir o caminho exato de um fotão destrói o seu comportamento ondulatório, enquanto preservar o padrão de interferência implica abdicar da informação sobre a sua trajetória.

Embora princípios semelhantes já tenham sido confirmados por outras experiências ao longo de décadas, os autores sublinham a "precisão excecional" deste novo sistema, que abre caminho a investigações sobre fenómenos pouco explorados, como a interação entre entrelaçamento quântico, com potencial aplicação em tecnologias quânticas mais estáveis e controláveis.

Pan Jianwei tem estado na origem de vários marcos científicos da China na área da física quântica, incluindo protótipos de computadores quânticos, o primeiro satélite chinês de comunicações quânticas e um relógio ótico de alta precisão, segundo trabalhos anteriores do seu grupo.

Embora o estudo não resolva as interpretações abertas da mecânica quântica, fornece uma verificação experimental particularmente rigorosa da impossibilidade de observar, em simultâneo, o caminho e o padrão de interferência de um fotão.

 

Tópicos
PUB