{"id":1992,"date":"2015-11-12T15:55:42","date_gmt":"2015-11-12T18:55:42","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/?p=1992"},"modified":"2015-11-12T15:55:42","modified_gmt":"2015-11-12T18:55:42","slug":"mais-sobre-a-acao-fantasmagorica-a-distancia-agora-do-nist","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2015\/11\/12\/mais-sobre-a-acao-fantasmagorica-a-distancia-agora-do-nist\/","title":{"rendered":"Mais sobre a “a\u00e7\u00e3o fantasmag\u00f3rica \u00e0 dist\u00e2ncia” (agora, do NIST)"},"content":{"rendered":"

\"EurekAlert\"<\/a><\/p>\n

Equipe do NIST comprova que a “fantasmag\u00f3rica a\u00e7\u00e3o \u00e0 dist\u00e2ncia” \u00e9 mesmo real<\/a><\/h1>\n

\"103208_web\"<\/a><\/p>\n

\n

Krister Shalm, f\u00edsico do NIST, com a fonte de f\u00f3tons usados no “experimento de Bell<\/a>” que d\u00e1 forte apoio a uma predi\u00e7\u00e3o chave da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica: as “fantasmag\u00f3ricas a\u00e7\u00f5es \u00e0 dist\u00e2ncia” realmente existem.\u00a0Cr\u00e9dito da imagem:\u00a0Burrus\/NIST<\/em><\/p>\n<\/div>\n

 <\/p>\n

BOULDER, Colorado. – Einstein estava errado, pelo menos em uma coisa: existem de fato as “fantasmag\u00f3ricas a\u00e7\u00f5es \u00e0 dist\u00e2ncia”, conforme comprovado recentemente pelos pesquisadores do Instituto Nacional de Padr\u00f5es e Tecnologia (National Institute of Standards and Technology = NIST).<\/p>\n

Einstein usou esse termo para se referir \u00e0 mec\u00e2nica qu\u00e2ntica que descreve o curioso comportamento das menores part\u00edculas de mat\u00e9ria e da luz. Ele se referia especificamente ao entrela\u00e7amento<\/a>, a ideia que duas part\u00edculas separadas fisicamente podem ter propriedades correlacionadas, com valores incertos at\u00e9 que sejam medidos. Einstein duvidava que isso fosse poss\u00edvel e, at\u00e9 agora, os pesquisadores n\u00e3o tinham sido capazes de comprovar que isso acontecia com confiabilidade quase total.<\/p>\n

Tal como descrito em uma artigo publicado online<\/a>\u00a0e apresentado\u00a0para\u00a0publica\u00e7\u00e3o na\u00a0Physical Review Letters<\/em> (PRL<\/em>),* os pesquisadores do NIST e de v\u00e1rias outras institui\u00e7\u00f5es criaram pares de part\u00edculas de luz id\u00eanticas (f\u00f3tons) e as enviaram a dois locais diferentes para medi\u00e7\u00e3o. Os pesquisadores demonstraram que os resultados medidos n\u00e3o s\u00f3 tinham correla\u00e7\u00e3o entre si, como tamb\u00e9m \u2014 pela elimina\u00e7\u00e3o de quaisquer outras op\u00e7\u00f5es conhecidas \u2014 essas correla\u00e7\u00f5es n\u00e3o podem ser causadas pelas condi\u00e7\u00f5es locais controladas do universo “real\u00edstico” onde Einstein pensava que habitamos. A descoberta implica em uma explica\u00e7\u00e3o diferente, tal como o entrela\u00e7amento.<\/p>\n

Os experimentos do NIST s\u00e3o chamados de experimentos de Bell, assim chamados porque em 1964 o f\u00edsico irland\u00eas John Bell demonstrou que existem limites para as correla\u00e7\u00f5es em medi\u00e7\u00f5es que podem ser atribu\u00eddas \u00e0s condi\u00e7\u00f5es locais pr\u00e9-existentes (ou seja, “real\u00edsticas”). Al\u00e9m desses limites, as correla\u00e7\u00f5es precisariam ou de sinais mais velozes do que a luz \u2013 coisa que os f\u00edsicos consideram imposs\u00edvel \u2013 ou de outro mecanismo, tal como o entrela\u00e7amento qu\u00e2ntico.<\/p>\n

A equipe de pesquisa alcan\u00e7ou este feito ao fechar simultaneamente todas as tr\u00eas principais lacunas que assolavam todos os testes de Bell anteriores. O fechamento das lacunas se tornou poss\u00edvel com os recentes avan\u00e7os na tecnologia, inclusive os detectores ultra-r\u00e1pidos de f\u00f3tons do NIST que podem detectar com precis\u00e3o ao menos 90% dos sinais muito fracos e novas ferramentas para escolher aleatoriamente as regulagens dos detectores.<\/p>\n

“N\u00e3o se pode comprovar a mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, mas realismo local ou a\u00e7\u00f5es ocultas locais s\u00e3o incompat\u00edveis com nosso experimento” declarou Krister Shalm do NIST. “Nossos resultados est\u00e3o de acordo com as predi\u00e7\u00f5es da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica acerca das a\u00e7\u00f5es fantasmag\u00f3ricas partilhadas por part\u00edculas entrela\u00e7adas”.<\/p>\n

O artigo do NIST foi apresentado \u00e0 PRL<\/em>\u00a0juntamente com outro artigo da Universidade de Vienna na \u00c1ustria<\/a>\u00a0que usou um detector de f\u00f3tons individuais de alta-performance fornecido pelo NIST para a realiza\u00e7\u00e3o de um experimento de Bell que obteve resultados semelhantes.<\/p>\n

Os resultados do NIST t\u00eam relev\u00e2ncia ainda maior do que os recentemente relatados pela Universidade Teconol\u00f3gica Delft da Holanda.<\/p>\n

No experimento do NIST, a fonte de f\u00f3tons e os dois detectores ficaram localizados em tr\u00eas salas diferentes e bem distantes, no mesmo piso de um grande pr\u00e9dio de laborat\u00f3rios. Os dois detectores ficaram separados por 184 metros entre si e a 126 e 132 metros, respectivamente, da fonte de f\u00f3tons.<\/p>\n

A fonte criou um feixe de f\u00f3tons por meio de um processo onde um raio laser estimula um tipo especial de cristal. Habiltualmente este processo cria pares de f\u00f3tons que est\u00e3o entrela\u00e7ados, de modo que a polariza\u00e7\u00e3o de cada f\u00f3ton \u00e9 altamente correlacionada com a do outro f\u00f3ton do par. A polariza\u00e7\u00e3o se refere \u00e0 orienta\u00e7\u00e3o espec\u00edfica de f\u00f3ton, tal como horizontal ou vertical (por exemplo, \u00f3culos de Sol bloqueiam preferencialmente a luz polarizada na horizontal), em analogia com os dois lados de uma moeda.<\/p>\n

Os pares de f\u00f3tons eram ent\u00e3o separados e enviados por cabos de fibra \u00f3ptica at\u00e9 os detectores separados nas duas salas distantes. Enquanto os f\u00f3tons estavam em curso, um gerador de n\u00fameros aleat\u00f3rios escolhia um dos dois ajustes de polariza\u00e7\u00e3o para cada analisador. Se o f\u00f3ton concordasse com o ajuste do analisador, ele foi detectado em mais de 90% das vezes.<\/p>\n

Na melhor sequ\u00eancia de teste, ambos os detectores identificaram simultaneamente f\u00f3tons em um total de 6.378 vezes em um per\u00edodo de 30 minutos. Outros resultados (tais como apenas um dos detectores disparar) ocorreram em apenas 5.749 vezes em um total de 12.127 eventos relevantes. Os pesquisadores calcularam que a chance m\u00e1xima do realismo local produzir esses resultados \u00e9 de apenas 0,0000000059, ou cerca de 1 em 170 milh\u00f5es. Este resultado excede o padr\u00e3o da comunidade da f\u00edsica para um significado de “5 sigma”, necess\u00e1rio para declarar algo como uma descoberta. Os resultados descartam firmemente as teorias de realidade local, sugerindo que a explica\u00e7\u00e3o da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica do entrela\u00e7amento \u00e9, sem d\u00favida, a explica\u00e7\u00e3o correta.<\/p>\n

O experimento do NIST fechou as tr\u00eas principais lacunas conforme o seguinte:<\/p>\n

Amostragem significativa: gra\u00e7as aos detectores de f\u00f3tons \u00fanicos do NIST, o experimento teve efici\u00eancia suficiente para assegurar que os f\u00f3tons detectados e os resultados das medi\u00e7\u00f5es fossem representativos dos totais reais. Os detectores, feitos de nano-fios supercondutores, tinham uma efic\u00e1cia de 90% e a efic\u00e1cia total do sistema foi de 75%.<\/p>\n

Exclus\u00e3o da comunica\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida que a luz: os dois detectores mediram os f\u00f3tons de um mesmo par com umas poucas centenas de nanosegundos de diferen\u00e7a, encerrando a medi\u00e7\u00e3o mais de 40 nanossegundos antes que qualquer comunica\u00e7\u00e3o \u00e0 velocidade da luz pudesse ocorrer entre os detectores. Informa\u00e7\u00f5es \u00e0 velocidade da luz levariam 617 nanossegundos para cobrir a dist\u00e2ncia entre os detectores.<\/p>\n

Liberdade de escolha: os ajustes dos detectores eram escolhidos mediante geradores de n\u00fameros aleat\u00f3rios que funcionavam fora do cone de luz (ou seja, da poss\u00edvel influ\u00eancia) da fonte de f\u00f3tons e, portanto, ficavam isentos de qualquer manipula\u00e7\u00e3o. (Na verade, o experimento demonstrou uma “m\u00e1quina de viola\u00e7\u00e3o [do teorema] de Bell” que o NIST planeja eventualmente utilizar para certificar aleatoriedade).<\/p>\n

Para se assegurar, al\u00e9m de tudo, que vari\u00e1veis ocultas, tais como flutua\u00e7\u00f5es na rede el\u00e9trica, n\u00e3o influenciaram os resultados, os pesquisadores realizaram sequ\u00eancias adicionais de testes misturados com outras fontes de aleatoriedade \u2013 dados de filmes populares, shows de TV e os d\u00edgitos de Pi. Nada disso modificou os resultados.<\/p>\n

O experimento foi realizado no campus do NIST em Boulder, Colorado, onde os pesquisadores constru\u00edram um dos detectores de f\u00f3tons e deram apoio te\u00f3rico. Os pesquisadores do Jet Propulsion Laboratory<\/em> (Pasadena, Calif\u00f3rnia) constru\u00edram o outro detector. Pesquisadores do quartel-general do NIST em Gaithersburg, Maryland, constru\u00edram geradores de n\u00fameros aleat\u00f3rios e os circuitos a eles relacionados. Pesquisadores da Universidade do Illinois em Urbana-Champaign \u00a0e das Universidades Waterloo e de Moncton no Canad\u00e1, ajudaram a desenvolver a fonte de f\u00f3tons e a realizar os experimentos. Pesquisadores do Instituto de Ci\u00eancia e Tecnologia de Barcelona, Espanha, desenvolveram outro gerador de n\u00fameros aleat\u00f3rios.<\/p>\n

###<\/p>\n

Artigo a ser publicado: K. Shalm, E. Meyer-Scott, B.G. Christensen, P. Bierhorst, M.A. Wayne, D.R. Hamel, M.J. Stevens, T. Gerrits, S. Glancy, M.S. Allman, K.J. Coakley, S.D. Dyer, C. Hodge, A.E. Lita, V.B. Verma, J.C. Bienfang, A.L. Migdall, Y. Zhang, W.H. Farr, F. Marsili, M.D. Shaw, J.A. Stern, C. Abellan, W. Amaya, V. Pruneri, T. Jennewein, M.W. Mitchell, P.G. Kwiat, R.P. Mirin, E. Knill e\u00a0S.W. Nam. A strong loophole-free test of local realism<\/strong>. Enviado para publica\u00e7\u00e3o em\u00a0Physical Review Letters<\/em>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Equipe do NIST comprova que a “fantasmag\u00f3rica a\u00e7\u00e3o \u00e0 dist\u00e2ncia” \u00e9 mesmo real Krister Shalm, f\u00edsico do NIST, com a fonte de f\u00f3tons usados no “experimento de Bell” que d\u00e1 forte apoio a uma predi\u00e7\u00e3o chave da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica: as “fantasmag\u00f3ricas a\u00e7\u00f5es \u00e0 dist\u00e2ncia” realmente existem.\u00a0Cr\u00e9dito da imagem:\u00a0Burrus\/NIST   BOULDER, Colorado. – Einstein estava errado, […]<\/p>\n","protected":false},"author":480,"featured_media":1993,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[19],"tags":[50,209,283],"class_list":["post-1992","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fisica","tag-acao-a-distancia","tag-mecanica-quantica","tag-relatividade-geral"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-content\/uploads\/sites\/224\/2015\/11\/103208_web.jpg","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1992","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/480"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1992"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1992\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1993"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1992"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1992"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1992"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}