Cientistas australianos e britânicos criaram um análogo quântico de um tambor que vibra e silencia ao mesmo tempo, assim como o gato de Schrödinger está vivo e morto ao mesmo tempo, de acordo com um artigo no New Journal of Physics.
“Para aprender a bater o tambor, tivemos que criar bastões quânticos especiais, cujo papel é desempenhado por partículas únicas de luz. Tudo isso abre caminho para a criação de um análogo mecânico do gato de Schrödinger e para o teste das leis da mecânica quântica em macroescala”, disse Martin Ringbauer, da Universidade de Queensland em Brisbane, Austrália.
O gato de Schrödinger é o objeto de um experimento mental proposto em 1935 pelo físico austríaco Erwin Schrödinger. Em um experimento, um gato e um mecanismo que abre um recipiente com veneno em caso de decomposição de um átomo radioativo (que pode ou não acontecer) são colocados em uma caixa fechada. De acordo com os princípios da física quântica, um gato está vivo e morto.
É aqui que se origina o termo "superposição quântica" - a totalidade de todos os estados em que um gato pode estar simultaneamente. Muitos físicos, incluindo os do Centro Quantum Russo, estão agora ativamente tentando criar um gato de Schrödinger que pudesse ser visto a olho nu.
Ringbauer e seus colegas deram o primeiro passo nesse sentido estudando como partículas únicas de luz interagem com filmes muito finos, mas visíveis. Os cientistas se perguntaram se as colisões de fótons com essas membranas gerariam efeitos quânticos que violariam as leis clássicas da mecânica.
Conforme observado pelo físico, sob algumas condições, uma única partícula de luz pode ser dividida em dois dimmer, mas ao mesmo tempo fótons emaranhados. Se uma partícula for direcionada para a membrana e a segunda para um espelho comum, sua interação levará ao fato de que outra ligação quântica surgirá entre o tambor e os fótons.
Tambor quântico criado por físicos da Austrália e Grã-Bretanha / Imperial College London.
Nesse momento, acontece que o fóton serrado está, na verdade, ao mesmo tempo em um e outro ponto - ele voa além da membrana sem causar vibrações nela ou a atinge. Conseqüentemente, em algumas medições ele baterá no tambor, enquanto em outras não causará nenhuma alteração nele. Ou seja, o tambor silenciará e tocará simultaneamente, e o filme se tornará um análogo macroscópico do gato de Schrödinger.
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Orientados por essas ideias, os autores do artigo montaram a instalação e passaram a observar as vibrações do filme por meio de outro laser. Como Ringbauer admite, em temperatura ambiente, esse desenho não se parece muito com um tambor Schrödinger, mas mesmo sob tais condições, anomalias aparecem em sua superfície que indicam a presença de propriedades quânticas.
Em um futuro próximo, a equipe de Ringbauer planeja melhorar a operação dos sensores de vibração a laser e colocar um tambor quântico em uma geladeira, que eles esperam que ajude a ver o verdadeiro gato de Schrödinger pela primeira vez.
