Durante os anos 30, o venerável físico teórico Albert Einstein retornou ao campo da mecânica quântica, que suas teorias da relatividade ajudaram a criar. Na esperança de desenvolver uma teoria mais completa de como as partículas se comportam, Einstein ficou horrorizado com a perspectiva de entrelaçamento quântico - algo que ele descreveu como "ação assustadora à distância".
Apesar das suspeitas de Einstein, o emaranhamento quântico se tornou uma parte aceita da mecânica quântica. E agora, pela primeira vez, uma equipe de físicos da Universidade de Glasgow tirou uma imagem de uma forma de entrelaçamento quântico (também conhecido como entrelaçamento de Bell) no trabalho. Ao fazer isso, eles conseguiram capturar a primeira evidência visual de um fenômeno que desconcertou até o próprio Einstein.
O artigo que descreveu suas descobertas, intitulado “Comportamento não-local do tipo Imaging Bell”, apareceu recentemente na revista Avanços científicos. O estudo foi liderado pelo Dr. Paul-Antoine Moreau, bolsista de Leverhulme no início da carreira na Universidade de Glasgow e incluiu vários pesquisadores da Escola de Física e Astronomia de Glasgow.
O emaranhamento quântico descreve o fenômeno em que duas partículas que interagem entre si podem permanecer conectadas, compartilhando instantaneamente seus estados físicos, não importando a que distância estejam. Essa conexão está no coração da mecânica quântica, apesar de violar o conceito de realismo local e muitos elementos da Relatividade Especial.
Em 1964, Sir John Bell expandiu o trabalho de teóricos anteriores formalizando o conceito de interação não-local e descrevendo uma forte forma de emaranhamento. Isso viria a ser conhecido como entrelaçamento de Bell, um conceito que está sendo aproveitado para várias aplicações científicas - como computação quântica e criptografia.
E, no entanto, até agora, nunca foi capturado em uma única imagem. Como o Dr. Moreau disse em um comunicado de imprensa da Universidade de Glasgow:
"A imagem que conseguimos capturar é uma demonstração elegante de uma propriedade fundamental da natureza, vista pela primeira vez na forma de uma imagem. É um resultado emocionante que pode ser usado para avançar no campo emergente da computação quântica e levar a novos tipos de imagem ".
Para o estudo, a equipe de pesquisa criou um sistema em que um fluxo de fotos emaranhadas é disparado de uma fonte quântica de luz. Esse fluxo passa através de uma série de "objetos não convencionais", que se referem a materiais de cristais líquidos que alteram a fase dos fótons à medida que passam.
A instalação também incluiu uma câmera super sensível capaz de detectar fótons únicos e capturar imagens deles. No entanto, a câmera foi programada para tirar fotos apenas se visse um fóton e seu gêmeo emaranhado. Ao fazer isso, o experimento efetivamente criou um registro visível do emaranhado de dois fótons.
Os resultados deste estudo abrem as portas para um mundo totalmente novo de técnicas de imagem quântica que aproveitam os emaranhados de Bell. Também tem implicações no campo da informação quântica (ou seja, computação quântica e criptologia)
