Ação assustadora à distância

Por que algumas coisas não estão nem aqui nem ali

Uma das frases de Albert Einstein, um físico citável, que vazou para a consciência popular é “ação assustadora à distância”. O quotelet zombeteiro surgiu durante os primórdios da mecânica quântica, uma teoria que impulsionou uma revolução na ciência que ainda está ocorrendo. Nenhum dos gadgets de hoje, por exemplo, poderia ter sido feito sem um profundo entendimento e exploração dos princípios básicos da teoria. No entanto, essas regras básicas vêm com outras previsões tão contraintuitivas que Einstein chegou a pensar que faltava alguma coisa à teoria: o que parecia estranho, argumentava ele, era apenas um reflexo da falta de conhecimento. Ele criticou em particular a noção de “enredamento”, em que duas partículas parecem intimamente ligadas (foto, conceitualmente). Mas o que é isso, e o que o fez pensar que era assustador?

A mecânica quântica foi tão revolucionária porque derrubou a forma como o mundo em nível atômico deveria ser descrito. Longe iam as certezas simples da física de Isaac Newton, substituídas apenas por probabilidades desse resultado ou daquilo. Uma partícula subatômica não está nem aqui nem ali, sugere a teoria; até você medi-lo, é ambos. Algumas interações subatômicas dão origem a novos pares de partículas voando em diferentes direções. Cada um deles, segundo a teoria, não poderia ser descrito individualmente: faça uma consulta e aprenda algo instantaneamente sobre o outro, mesmo que seja em uma galáxia muito, muito distante. Isso parecia a Einstein como uma informação se movendo instantaneamente – ou seja, mais rápido que a luz, o que sua própria teoria da relatividade especial dizia ser um não-não universal. Em uma carta a Niels Bohr, um físico dinamarquês com quem Einstein tinha suas discordâncias mais vociferantes sobre o fenômeno, ele chamou de spukhafte Fernwirkung : um "efeito remoto assustador".

Em 1935, Einstein juntou-se a Boris Podolsky e Nathan Rosen, um casal de duvidadores, para elaborar um paradoxo destinado a mostrar que a teoria quântica estava incompleta. Em seguida, as “teorias de variáveis ??ocultas” tentaram preencher a lacuna, sugerindo que alguma força ainda desconhecida estava em ação. Então os experimentalistas começaram a trabalhar. Em 1950, Chien-Shiung Wu, a "Primeira Dama da Física", trabalhando na Universidade de Columbia, em Nova York, mostrou que partículas emaranhadas de fato se comportaram como a mecânica quântica prevista. Em 1964, John Bell, um físico da Irlanda do Norte, propôs um limite testável entre as adoradas variáveis ??ocultas de Einstein e a mecânica quântica que não precisava delas. Uma série de experimentos cada vez mais inteligentes se desenrolou ao longo de décadas, perseguindo todas as brechas pelas quais variáveis ??ocultas poderiam exercer influência. No entanto, só no final de 2015 os experimentalistas conseguiram manipular os sistemas quânticos para eliminar todas essas lacunas. A informação não estava viajando mais rápido do que a luz – Einstein estava certo sobre esse limite, pelo menos – mas, assustador ou não, o entrelaçamento estava ligado à história da física.

Tudo isso tem implicações muito maiores do que apenas resolver os socos dos físicos. Em um campo florescente chamado tecnologia quântica, os efeitos da mecânica quântica, antes considerados meramente estranhos, estão agora sendo usados. O entrelaçamento pode ajudar a aumentar enormemente a precisão dos sensores e da navegação, sustentar a incompatibilidade fundamental das redes habilitadas pelo quantum e capacitar novos computadores a resolver algumas classes de problemas que atrapalham os supercomputadores atuais. Einstein chamou o enredamento de assustador, e talvez seja; oito décadas depois e ele teria admitido que é útil também.

Este artigo apareceu pela primeira vez na seção Economist explica The Economist em 16 de março de 2017.