O gato risonho de Alice é quântico

Antônio Murilo Macedo
08/07/2016

Ao ver o gato de Cheshire desaparecer gradualmente deixando apenas seu sorriso, Alice comenta “Frequentemente vejo um gato sem sorriso, mas um sorriso sem gato é a coisa mais curiosa que já vi em minha vida”. Esta divertida passagem do livro “Alice no País das Maravilhas” de Lewis Carroll tem sido usada metaforicamente para identificar a dissociação entre um objeto e suas propriedades. Por exemplo, a matemática abstrata sem aplicações no mundo real é frequentemente rotulada de “um sorriso sem gato”. Descobertas recentes da física quântica podem mudar completamente o significado desta metáfora.

Pesquisadores da Universidade de Portland nos Estados Unidos [2] descobriram que fótons se comportam como o gato sorridente de Alice. A polarização do fóton, que indica o sentido (esquerda ou direita) de seu estado de rotação, faz o papel do sorriso do gato. No experimento, fótons passam individualmente por um dispositivo, denominado interferômetro, que permite dois caminhos diferentes para se chegar a um determinado ponto final comum. Dois detectores  colocados em cada um dos caminhos mediram independentemente a presença do fóton e a sua polarização, ou seja um mediu apenas se “um gato passou” e o outro se “um sorriso passou”. Os resultados dos detectores demonstraram que para cada fóton detectado em um caminho a sua polarização era detectada no outro caminho. Portanto, na física quântica um objeto pode ser espacialmente separado de uma de suas propriedades, ou metaforicamente “o sorriso pode ser separado do gato”.

Apesar do fenômeno já ter sido observado antes com feixes de nêutrons e luz, foi a primeira vez que foi observado em fótons individuais. Uma interessante aplicação deste efeito em informação quântica seria a separação espacial de uma propriedade desejável, como o spin, da carga de uma partícula, reduzindo assim os efeitos deletérios da interação com o ambiente.

[1] Crédito da Imagem: thethreesisters (Flickr) / Creative Commons (CC BY 2.0). URL: https://www.flickr.com/photos/tripletsisters/7623346620.

[2] JM Ashby et al. Observation of the quantum paradox of separation of a single photon from one of its properties. Phys Rev A 94, 012102 (2016).

Como citar este artigo: Antônio Murilo Macedo. O gato risonho de Alice é quântico. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2016/07/o-gato-risonho-de-alice-e-quantico/. Publicado em 08 de julho (2016).

Artigos de Antônio Murilo Macedo     Home