Meça uma partícula aqui e a outra, a quilômetros, fica definida no mesmo instante. Nenhum sinal viaja entre elas para combinar a resposta. A correlação simplesmente já estava lá, e a física ainda discute o que isso significa.

I

O Mecanismo

Quando duas partículas são emaranhadas, elas deixam de ter estados próprios e independentes. Passam a compartilhar um único estado quântico. Não importa o quanto você as afaste depois: enquanto ninguém mede nada, cada uma permanece numa superposição de todas as respostas possíveis.

No instante em que você mede uma e obtém um resultado, o estado da outra fica imediatamente determinado, mesmo do outro lado da cidade.

A intuição grita que deve haver um truque. Talvez as partículas já carregassem a resposta escrita desde o início, como duas luvas guardadas em caixas separadas: abrir uma revela que a outra é a esquerda.

Foi exatamente essa hipótese, chamada de variáveis ocultas locais, que o físico John Bell transformou em algo testável em 1964. Ele mostrou que, se a resposta já estivesse escrita de antemão, as correlações entre as medidas obedeceriam a um limite matemático preciso.

A mecânica quântica prevê que esse limite é ultrapassado. As duas hipóteses fazem previsões numéricas diferentes, e basta medir para saber qual é a certa.

Por décadas, todo teste que violava o limite de Bell deixava uma fresta aberta. Ou os detectores eram lentos demais e poderia haver um sinal trocado entre eles, ou capturavam partículas de menos e a amostra ficava enviesada.

Em 2015, um grupo em Delft fechou as duas frestas de uma vez. Usaram elétrons presos em dois diamantes separados por 1,3 quilômetro, rápido o bastante para que nenhum aviso viajasse entre eles na velocidade da luz, e detectando cada evento sem perder amostra.

O limite de Bell foi violado mesmo assim. A não localidade da natureza ficou sem saída experimental.

II

Por que Importa

O resultado não significa que algo viaja mais rápido que a luz, e você não consegue mandar mensagem nenhuma por esse canal: cada medida isolada parece pura sorte, e só comparando as duas listas depois é que a correlação aparece. O que ele significa é mais profundo.

O mundo simplesmente não é feito de objetos com propriedades definidas, esperando só serem descobertas. A realidade, no nível mais fino, é tecida por correlações que não têm explicação local.

E isso já saiu do laboratório: é exatamente essa correlação impossível de forjar que sustenta a criptografia quântica e os primeiros passos da computação quântica.

III

A Fonte

Hensen, B., Bernien, H., Dréau, A. E., et al. (2015). Loophole-free Bell inequality violation using electron spins separated by 1.3 kilometres. Nature, 526, 682-686.

Peer-reviewed. Primeiro teste de Bell a fechar simultaneamente a brecha de detecção e a de localidade, usando spins de elétrons em centros de vacância de nitrogênio em diamante. Delft University of Technology. A linha de trabalho sobre emaranhamento e testes de Bell foi reconhecida com o Nobel de Física de 2022, concedido a Alain Aspect, John Clauser e Anton Zeilinger.

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Até o próximo fenômeno verificado.