[과학을읽다]O maior gato de Schrödinger já apareceu

A equipe de pesquisa da ETH Zurich consegue realizar o “estado de superposição quântica”
Um cristal de safira com um número atômico de 10 a 17, visível a olho nu

O maior gato de Schrödinger já apareceu.

Esta é uma avaliação baseada em um artigo sobre fenômenos quânticos publicado na revista internacional Science no dia 21 por uma equipe de pesquisa do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, na Suíça. A equipe de pesquisa conseguiu perceber o mesmo fenômeno quântico do estado do gato de Schrödinger, que está “vivo e morto ao mesmo tempo”, no estado sólido.

O gato de Schrödinger é sinônimo de experimento mental que explica a mecânica quântica. Foi originalmente concebido por Erwin Schrödinger, um físico austríaco, na década de 1930 para refutar a superposição quântica e a teoria da probabilidade. Digamos que você coloque um gato em uma caixa e crie um ambiente no qual a vida e a morte são determinadas com uma probabilidade de 50%. Então, este gato está vivo ou morto? No senso comum, é claro que está vivo, mas a interpretação da mecânica quântica é “vivo e morto ao mesmo tempo”. Em outras palavras, o estado de uma partícula quântica não é determinado, mas sobreposto, e o estado é determinado de acordo com a probabilidade durante a observação.

É claro que fenômenos quânticos como esse estado de superposição ocorrem apenas no nível atômico e não no nível microscópico, como um gato. Os cientistas estão trabalhando duro para dar vida a esse experimento mental do “gato de Schrödinger”. Isso porque ele pode ser utilizado como material básico para computadores quânticos, portanto pode ser utilizado de diversas formas, como agilizando a comercialização.

Houve tentativas como esta antes, mas em uma escala muito pequena no nível atômico. No entanto, a equipe de pesquisa conseguiu realizar esse fenômeno quântico em uma superposição de estado sólido em um nível de volume visível a olho nu. Foi usado um cristal de safira de 16 microgramas, que tem cerca de metade do peso de um cílio. Ao dar vibração a um cristal de safira de cerca de 10 a 17 magnitudes de átomos, ele conseguiu fazer os átomos vibrarem em duas direções ao mesmo tempo. Os átomos têm uma certa frequência que não muda sob nenhuma condição, e fazê-los vibrar em direções diferentes ao mesmo tempo significa que o fenômeno quântico em que dois estados da matéria se sobrepõem já foi alcançado.

Os resultados deste estudo são particularmente significativos, pois conseguiram obter sólidos cerca de 100 trilhões de vezes maiores do que estudos semelhantes anteriores conduzidos no nível submolecular. Chul Ki Kim, do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST), disse: “Os materiais têm muitos estados e, simultaneamente, perceberam uma situação em que dois estados cinéticos diferentes do mesmo átomo se sobrepõem”. A fonte de tecnologia confirmou que já existe. (A equipe de pesquisa pode ter isso em mente), mas eles ainda têm um longo caminho a percorrer antes que possam ser usados ​​como materiais para computadores quânticos. ”

“Em geral, os fenômenos quânticos são observados no mundo microscópico de um único átomo”, disse Han Sang-wook, diretor de pesquisa de informação quântica do KIST. Ele acrescentou: “Embora mais pesquisas sejam necessárias para manter essa superposição por um longo tempo e implementar emaranhamento, acho que isso é uma importante conquista de pesquisa.”