Físicos descobrem que 'desfalque quântico' pode oferecer uma fonte infinita de emaranhamento: WebCuriosos
Roubar contas bancárias da empresa pode lhe render tempo na casa grande. Mas o desvio de um livro-razão quântico pode não ser ilegal.
Na verdade, um novo estudo descobriu que pode ser uma maneira prática de emaranhar partículas sem atrapalhar sua matemática.
No início deste séculoo pesquisador de computação quântica Wim van Dam e o físico Patrick Hayden descreveram um processo que chamaram de emaranhamento de desvio, nomeado devido à abordagem leve que alguns sistemas poderiam adotar para combinar seus números sem deixar rastros.
Os físicos teóricos Lauritz van Luijk, Alexander Stottmeister, Reinhard F. Werner e Henrik Wilming, da Universidade Leibniz de Hannover, na Alemanha, identificaram agora campos que poderiam ser atores-chave neste roubo quântico incomum.
O nosso Universo físico – onde os objetos têm propriedades claramente definidas como localização, momento e energia – emerge de uma versão não resolvida da realidade que consiste em talvez e probabilidades.
Por mais incerta que seja esta existência antes de ser bloqueada por uma medição, as leis que regem o seu funcionamento são tão rigorosas como as de qualquer casino. As interações com partículas adicionais podem alterar as probabilidades tão facilmente quanto um baralho de cartas extra pode mudar a forma como um jogo de pôquer é jogado.
O emaranhamento é uma ferramenta útil e um complemento para qualquer contador de cartas de física.
Feito da maneira certa, o emaranhamento pode ser usado como base para algoritmos poderosos que combinam as probabilidades de centenas ou até milhares de jogos de cartas quânticas. Na forma de intrusões aleatórias, eles podem transformar um estado quântico útil em um caos sem sentido.
Matematicamente falando, é possível mostrar que algumas transformações quânticas são mais sutis que outras. Um tipo de mudança retorna a um estado que não parece ser perturbado, por exemplo. Descrita como uma espécie de catalisador, esta reversão permite operações computacionais que não seriam possíveis nos casos em que os estados finais são alterados.
Enquanto van Dam e Hayden demonstraram que os catalisadores poderiam inverter universalmente qualquer estado emaranhado por capricho, os investigadores da Universidade Leibniz demonstraram agora algebricamente que uma combinação da relatividade geral e da teoria quântica de campos pode resultar num poço sem fundo de catalisadores.
Em teoria, um campo quântico relativístico poderia servir como um recurso infinito de desfalque, enredando-se com partículas de maneiras que não alterariam seus estados delicados.
“Como o banco está no mesmo estado antes e depois do desfalque, isso significa que ninguém pode detectá-lo”, van Luijk para Novo Cientista Karmela Padavic-Callaghan. “É o crime perfeito.”
Para se tornar um sistema prático, seria necessário identificar um equivalente físico de um campo adequado. Neste momento, o emaranhamento de desfalque é mais uma abstração matemática do que um guia de “como fazer” para roubar silenciosamente o Universo.
No entanto, saber que níveis infinitos de emaranhamento poderiam ocorrer naturalmente no nada absoluto poderia apontar o caminho para todo um submundo criminoso da física, onde diferentes tipos de roubo ocorrem bem debaixo de nossos narizes.
Esta pesquisa foi aceita para publicação em Cartas de revisão física.
