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Na mecânica quântica, cada observador tem direito a seu próprio fato


Para evitar polêmicas, a equipe usou uma versão estendida do experimento de Wigner, em que um estado entrelaçado é enviado a dois laboratórios diferentes, cada um com um amigo e um observador externo.
[Imagem: Proietti et al. - 10.1126/sciadv.aaw9832]

Efeito do observador

O método científico se baseia em fatos, estabelecidos através de medidas repetidas e acordadas universalmente, independentemente de quem fez as observações.

Contudo, um grupo de físicos acaba de demonstrar que, no reino das partículas governadas pela mecânica quântica - das moléculas para baixo -, os fatos podem depender não apenas do fato de serem ou não observados, mas também de quem os observa.

Imagine jogar uma moeda. Uma "moeda quântica" pode existir em uma superposição de cara e coroa, até que ela seja observada, dando então um resultado definido cara ou coroa.

Na década de 1960, o físico húngaro Eugene Wigner (1902-1995), ganhador do Nobel de Física de 1963, propôs um experimento mental intrigante. Um pesquisador, comumente chamado de "amigo de Wigner", joga uma moeda quântica dentro de um laboratório fechado, observando como um fato um dos dois resultados. Do lado de fora, não podemos dizer o que aconteceu, e as regras da mecânica quântica nos permitem descrever o pesquisador e a moeda como um sistema único.

"Fora do laboratório, o amigo de Wigner e a moeda ficam 'entrelaçados', o que significa que eles estão em uma superposição em que ambos os resultados, cora e coroa, ainda estão presentes - um fato que pode ser estabelecido por um observador externo. Isso cria uma situação paradoxal em que o fato estabelecido dentro do laboratório parece contradizer o fato observado no exterior," detalha Massimiliano Proietti, da Universidade Heriot-Watt, na Escócia.

Efeito de quem é o observador

Para testar essa previsão, Proietti realizou um teste quântico que envolve quatro observadores, implementados em um pequeno processador quântico fotônico.

Em um experimento, envolvendo seis partículas de luz emaranhadas, os dados mostraram que os observadores internos e externos realmente não conseguem concordar com o que aconteceu no experimento.

"A percepção que obtivemos é que os observadores quânticos podem realmente ter direito a seus próprios fatos. Se insistirmos que esse não deveria ser o caso para observadores humanos 'clássicos', o desafio agora é fixar onde os dois domínios [quântico e clássico] se separam. Isso pode, por exemplo, sugerir que a mecânica quântica não seja aplicável a objetos grandes e cotidianos - algo que é permitido pela física quântica dos livros didáticos," explicou o professor Alessandro Fedrizzi.

"Se alguém se apegar a premissas de localidade e livre escolha, esse resultado implica que a teoria quântica deve ser interpretada de maneira dependente do observador," concluiu a equipe em seu artigo descrevendo o experimento.

Bibliografia:

Artigo: Experimental test of local observer independence
Autores: Massimiliano Proietti, Alexander Pickston, Francesco Graffitti, Peter Barrow, Dmytro Kundys, Cyril Branciard, Martin Ringbauer, Alessandro Fedrizzi
Revista: Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.aaw9832

FONTE: SITE INOVAÇÃO TECNOLOGICA

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