Incerteza quântica controla 'ação à distância'

por Mark Buchanan

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 Fonte: New Scientist

Albert Einstein não gostava de duas coisas na teoria quântica: o fato de sua inerente incerteza e sua asserção de que as partículas podem permanecer estranhamente conectadas mesmo quando separadas por grandes distâncias. A primeira ele descartou com a frase “Deus não joga dados” e a segunda ele chamou de “ação fantasmagórica à distância”.

Agora, um par de físicos está dizendo que esses dois efeitos estranhos estão intimamente ligados – e que a própria incerteza limita o quão “conectadas” as partículas separadas podem ficar.

Quando duas partículas distantes que estão quântico-mecanicamente ligadas, ou emaranhadas, são medidas, os resultados são mais semelhantes do que prediz a Física clássica. “A natureza é não-local”, afirma Sandu Popescu da University of Bristol. “Essa é, provavelmente, a lição mais importante da teoria quântica”.

Mas esses links não-locais não são tão influentes quanto se pode esperar. Popescu e seu colega Daniel Rohrlich, agora na Universidade Ben Gurion em Israel, calcularam, há 15 anos, que as leis da Física poderiam permitir uma coordenação ainda mais forte entre sistemas distantes, levando os físicos a se perguntarem por que a teoria quântica não vai tão longe quanto poderia.

Jonathan Oppenheim da University of Cambridge, no Reino Unido, e Stephanie Wehner da Universidade Nacional de Cingapura, sugerem ter encontrado uma pista. O segredo, sugerem eles, reside em outra famosa propriedade do mundo quântico – sua incerteza inerente.

'Ainda mais fantasmagórico’

Na teoria quântica, os estados de um sistema quântico nunca podem ser definidos com precisão. O Princípio da Incerteza, por exemplo, implica que qualquer esforço para medir a posição de um elétron significa abandonar o conhecimento de sua velocidade. E vice-versa.

Usando a teoria da informação, uma ferramenta central da ciência da computação que quantifica quanta informação está contida em qualquer estrutura, Oppenheim e Wehner estudaram como a quantidade de incerteza em uma teoria deve influenciar as possibilidades que ela apresenta em conexões não-locais.

Teorias hipotéticas que não contenham incerteza alguma, descobriram eles, poderiam possuir coordenação entre sistemas distantes tão fortes quanto o limite calculado por Popescu e Rohrlich. “A mecânica quântica poderia ser ainda mais fantasmagórica”, observa Oppenheim. “Mas o Princípio da Incerteza de Heisenberg impede que isso aconteça”.

Os resultados não sugerem qual mecanismo físico subjacente ligaria a incerteza à não-localidade. No entanto, como os resultados se baseiam apenas nas idéias da teoria da informação, eles não devem se aplicar somente à teoria quântica, mas a qualquer futura teoria concebível também, calculam os autores.

“Essa é uma idéia muito original e importante”, avalia Popescu. Mas ele avisa que essa, provavelmente, não é a palavra final em porque a teoria quântica não é mais não-local do que já é. “Esse trabalho não resolve o problema afinal”, pondera. “Mas vai em uma direção bastante nova”, contribuindo para outras possíveis explicações que os físicos têm explorado nos últimos anos.

Referência: Science (vol 330, p 1072)