Durante um novo experimento realizado em um colisor de partículas, cientistas conseguiram observar detalhadamente, pela primeira vez, os núcleos atômicos de um novo tipo de emaranhamento quântico. Os dados foram publicados na revista científica Science Advances, por cientistas do Laboratório Nacional de Brookhaven, em Nova York.
Normalmente, quando os cientistas colocam duas partículas no colisor, elas se entrelaçam de tal forma que não é possível mais descrever nenhuma de forma única. Uma só pode ser descrita por meio da outra, ou seja, caso o cientista faça uma alteração em uma partícula, o processo também desencadeará uma alteração na segunda partícula.
Nesse processo chamado emaranhamento quântico, após a alteração, mesmo se as partículas estiverem em lados opostos do universo, elas reagirão em conjunto. Felizmente, o novo estudo permitiu, pela primeira vez, detectar algumas diferenças cruciais no estado de emaranhamento quântico.
No estudo, as partículas foram aceleradas, mas não precisaram colidir para os cientistas conseguirem detectar as informações.Fonte: BNL
Na pesquisa, cientistas usaram íons de ouro no Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC), nos Estados Unidos, para buscar por mais informações sobre esse estado. Ao acelerar os íons, eles ficaram cercados de nuvens de fótons e, assim, quando um íon se aproximou do outro, os pesquisadores puderam capturar uma imagem com detalhes da estrutura do outro — nesse caso, os fótons de um podem capturar os dados do outro.
Emaranhamento quântico diferente
“Nós medimos duas partículas de saída e claramente suas cargas são diferentes — são partículas diferentes — mas vemos padrões de interferência que indicam que essas partículas estão emaranhadas ou em sincronia umas com as outras, embora sejam partículas distinguíveis”, disse um dos autores do estudo, Zhangbu Xu.
Quando os fótons interagem com os íons, eles criam um processo que produz partículas píons negativas e positivas, sendo assim, a primeira detecção de um emaranhamento quântico com partículas diferentes. A descoberta pode ajudar a criar tecnologias de física quântica e outros métodos para analisar outros dados dos íons de ouro.
Apesar das diferenças, os píons positivos e negativos estão emaranhados um com os outros e se reforçam entre si — inclusive, eles podem ser considerados 'primos' dos nêutrons e prótons. Ao final das análises, o detector do colisor aponta um píon positivo e um píon negativo, emaranhados e diferentes.
“As imagens são tão precisas que podemos até começar a ver a diferença entre onde estão os prótons e onde estão os nêutrons dentro desses grandes núcleos", disse o físicodo BNL, James Daniel Brandeburg.
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