Cientistas descobrem o limite de velocidade das partículas quânticas

Cientistas descobrem o limite de velocidade das partículas quânticas

30 de Janeiro de 2012 1 Por Tiago

Apesar de, supostamente, nada ser capaz de atingir velocidades superiores à velocidade da luz no vácuo (a não ser os neutrinos), até agora, havia sido impossível determinar a velocidade de interação entre partículas quânticas.

Mas de acordo com uma experiencia, levada a cabo pelo físico Marc Cheneau, agora é possível determinar a velocidade limite máxima de interação entre partículas quântica, através da captura de um gás quântico com átomos, dentro de uma rede ótica entre a interseção de lasers.

Num artigo publicado pela revista Nature, Cheneau revela:

    • “Pelo rápido aumento da profundidade da rede ótica, os investigadores criaram o que é conhecido como um sistema de extinção. Poderá pensar nisto como algo análogo ao mergulho de um pedaço de metal forjado quente em água, para o resfriar rapidamente. Antes da mudança, os átomos estão em equilíbrio. Após a mudança, estes ficam muito animados.”
    • “Como em muitos outros sistemas de forte interação, essas excitações assumem a forma de quasipartículas que podem viajar através da rede. As quasipartículas vizinhas começam com os seus estados quânticos enredados, mas rapidamente se propagam em direções opostas abaixo a rede. Tal como em todos os sistemas enredados, os estados das quasipartículas permanecem correlacionados, mesmo quando a distância entre elas cresce. Ao determinar a distância entre as excitações como uma função do tempo, é possível medir a velocidade real de propagação das quasipartículas. Conforme medido, o sistema é duas vezes mais rápido que a velocidade do som.”

Esta é a importante confirmação de que os elementos da relatividade especial operam (de facto) dentro do mundo da física quântica.

Contudo, não teria sido possível determinar a velocidade limite, usando apenas cálculos que existem no mundo quântico. O que dá ainda mais peso à teoria de limite de velocidade estabelecida por Lieb-Robinson.

Saber o limite de velocidade máxima das interações quânticas dentro de um determinado material, irá ajudar os cientistas a modelar experiências mais precisas, através das quais poderão comprovar a suas teorias.

Imaginando que 10 partículas quânticas são 10 peças de dominó e que estas estão dispostas espaçadamente em linha reta (numa posição vertical), não é possível derrubar a primeira peça e esperar que a décima caia instantaneamente. A reação teria de derrubar as 8 primeiras, antes da última cair.

Portanto, sabendo que existem regras de causa e efeito que as partículas quânticas têm de seguir, novas portas se abrem para um desenvolvimento (muito mais simples) da computação quântica.

Via: GIZMODO
Fonte: ArsTechnicaNature
Creditos de imagens: Jezper/Shutterstock e Physics.umd.edu