Cientistas vão tentar encontrar limites da teoria quântica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/03/2013

Os cientistas querem descobrir se os estranhos comportamentos das partículas quânticas podem ser reproduzidas em objetos grandes, que possam ser vistos a olhu nu.
[Imagem: Hendrik Ulbricht]

Sucesso sem limites

Cientistas da Universidade de Southampton, na Inglaterra, estão iniciando um projeto experimental para tentar descobrir limitações da teoria quântica.

"A teoria quântica é a descrição mais fundamental e mais precisa de nossa compreensão de todos os processos que ocorrem no Universo, com exceção da gravidade. A teoria quântica se baseia em um aparato matemático muito claro e tem enorme significado para as ciências naturais. Ela também tem um fenomenal sucesso preditivo e desempenha um papel fundamental para quase toda a tecnologia moderna. Portanto, descobrir limites universais desta teoria teria um impacto significativo," explica o Dr. Hendrik Ulbricht, coordenador da pesquisa.

Até agora, o Dr. Ulbricht e sua equipe vinha explorando a possibilidade teórica de realizar experimentos para descobrir se existe ou não um limite para tanto sucesso.

Agora eles receberam o financiamento necessário para montar o experimento usando interferometria onda/matéria de nanopartículas entre 10 nanômetros e 100 nanômetros de diâmetro - dimensões enormes para o mundo das partículas quânticas.

Eles vão tentar gerar um estado da matéria muito frágil, chamado estado de superposição quântica, que descreve a possibilidade de uma única partícula estar em dois ou mais estados ao mesmo tempo.

O experimento será baseado no bem conhecido paradoxo do gato, de Erwin Schroedinger, onde o gato está em um estado de superposição, simultaneamente morto e vivo.

Macroquântica

Embora a superposição seja bem demonstrada experimentalmente, e usada principalmente em estudos de computação quântica, a equipe vai tentar gerar um gato de Schroedinger usando nanopartículas em voo livre em escala mesoscópica.

"Se a teoria quântica for ilimitada, devemos ser capazes de gerar um estado de superposição quântica para partículas de grande massa, como as nanopartículas. Entretanto, se a teoria quântica não for válida [para determinadas dimensões], não seremos capazes de gerar essa superposição. Nós simplesmente queremos testar qual das duas alternativas é correta e, portanto, determinar se a teoria quântica tem alguma limitação," disse Ulbricht.

"Em última análise, vamos tentar estender esse experimento para escalas realmente macroscópicas - coisas que podem ser vistas a olho nu," acrescentou o pesquisador, que contará com uma parceria com físicos da Índia e da Itália.

O financiamento para o experimento está sendo provido pela John Templeton Foundation, uma fundação criada pelo milionário norte-americano para encorajar cientistas e estudantes de todo o mundo para explorar as grandes questões fundamentais da astronomia e da cosmologia que envolvam ideias inovadoras sobre a natureza do Universo e os fundamentos da física.

A equipe de Ulbricht não está sozinha nessa busca pelas limitações da teoria quântica. Vários fenômenos quânticos têm sido demonstrados operando no limite dos objetos em escala humana nos últimos anos, já tendo sido inclusive filmados: