O Gato de Schrödinger Ficou Muito Mais Estranho

Confesso: quando ouvi falar do gato de Schrödinger pela primeira vez, achei que era piada. Tinha uns 15 anos. Um gato que tá vivo E morto ao mesmo tempo até alguém abrir uma caixa? Sério? Isso não é física, é brincadeira.

Mas não era brincadeira. Os físicos estavam tentando explicar uma das coisas mais malucas da mecânica quântica: a ideia de que partículas minúsculas podem existir em vários estados de uma vez. Como se estivessem em dois lugares ao mesmo tempo, ou tivessem duas propriedades simultaneamente, até a gente medir.

O Experimento Mental que Mudou Tudo

Vou recapitular rápido, caso você nunca tenha ouvido (ou já tenha esquecido).

Erwin Schrödinger, físico austríaco, imaginou o seguinte: coloque um gato numa caixa vedada junto com um átomo radioativo, um contador Geiger e um frasco de veneno. Se o átomo decair, o contador ativa um mecanismo que quebra o frasco — e o gato... bom, você imagina. Se o átomo não decair, o gato sobrevive.

A loucura quântica fica por nossa conta: até abrir a caixa, a gente não sabe o que aconteceu. Então, do nosso ponto de vista, o gato existe numa superposição de ambos os estados — vivo E morto ao mesmo tempo. Só quando olhamos é que a realidade "escolhe" qual cenário aconteceu.

Schrödinger nunca quis que isso fosse um experimento real, aliás. Ele criou a história justamente para mostrar como a mecânica quântica fica absurda quando a gente sai das partículas minúsculas e vai para objetos do dia a dia. Ninguém planejava trancar gatos em caixas. (Ufa.)

Agora a Coisa Ficou Ainda Mais Louca

Por décadas, físicos suspeitaram que superposições poderiam ser muito mais complexas do que "duas coisas opostas ao mesmo tempo". Mas criar esses estados mais elaborados em laboratório? Esse era o desafio.

Até agora.

Um time da Universidade de Oxford acabou de publicar uma pesquisa que, sendo sincero, me deixou de boca aberta. Eles conseguiram criar o que dá pra chamar de superposições quânticas "exóticas" — basicamente novas variedades dos estados do gato de Schrödinger que não se encaixam no modelo simples de sim ou não que a gente usava antes.

Como fizeram isso? Prenderam um único íon de estrôncio-88 (porque é claro que sim — físicos quânticos adoram elementos exóticos) e fizeram manipulações absurdamente delicadas. Controlaram tanto o estado quântico interno do íon (o "spin", uma espécie de propriedade magnética minúscula) quanto seu movimento na armadilha.

Pensa assim: antes, a gente só conseguia criar superposições entre dois estados opostos. Como um interruptor de luz que ou tá ligado ou desligado. O que o time de Oxford fez é como criar um interruptor quântico que pode estar ligado, desligado, parcialmente ligado, piscando num padrão específico, E várias outras configurações que a gente nem tinha nome — tudo ao mesmo tempo.

O pesquisador principal, Sebastian Saner, disse que agora eles têm uma "ferramenta para esculpir superposições quânticas em quase qualquer formato". Qualquer formato. Não é pouca coisa.

Por Que Você Deveria se Importar?

Eu sei o que você tá pensando — parece legal pra quem curte física, mas e aí? Importa pra quê?

Olha só: a gente tá construindo computadores quânticos, que podem revolucionar tudo — de descobertas de remédios a modelos climáticos, passando por quebrar códigos de criptografia. Só que essas máquinas são frágeis demais e dão muito erro.

O problema é que os computadores quânticos atuais usam "bits quânticos" de dois níveis — basicamente a versão quântica do interruptor ligado/desligado. Mas se a gente conseguir trabalhar com estados quânticos mais complexos, como os que essa pesquisa permite, talvez consiga criar sistemas mais robustos, melhores em corrigir seus próprios erros.

Como Saner disse: "A imagem do livro-texto de um sistema quântico estar em dois lugares ao mesmo tempo é só o começo. Existe uma paisagem muito maior de estados quânticos possíveis, e a gente ainda tá aprendendo como acessá-la experimentalmente."

O Quadro Geral

O que mais me pega nessa história: a famousa frase de Feynman sobre ninguém entender mecânica quântica é de 1964. Já se passaram quase sessenta anos, e a gente ainda tá descobrindo coisas novas. Ainda empurrando os limites do que a realidade permite.

E sabe o que? Isso me parece hopeful. Ainda tem tanto que a gente não sabe. Tanto pra explorar. O universo é mais estranho e mais flexível do que nossa intuição cotidiana sugere, e de vez em quando a gente ganha um vislumbre de quão fundo vai a toca do coelho.

Então da próxima vez que alguém mencionar o gato de Schrödinger numa festa, você pode dizer: "Ah, isso é tão década passada. A gente já passou dos cenários básicos de vivo-ou-morto. A física quântica ficou artística."

Seus amigos vão ficar impressionados ou preocupados. Qualquer jeito, você vai estar certo.

Fonte: https://www.popularmechanics.com/science/a71715312/new-schrodingers-cat