A Foto Fantasma do Gato

Olá a todos!

O gato paradoxal está de volta. Dessa vez vamos retratar um experimento, feito em 2014 com participação de uma brasileira (viva o Brasil-sil-sil-sil!!), que utilizou dois cristais não lineares iluminados pelo mesmo canhão laser criando um par de fótons onde um deles passaria através do objeto a ser “fotografado” obtendo, assim, a imagem sem interagir com o objeto. Ou seja, uma foto contendo esse objeto nos dois estados de superposição quântica.

LASER

Você pode me dizer: “Poxa cara, até aqui nada de espetacular. Outros experimentos já haviam sido realizados obtendo um resultado semelhante.” Pois é. A inovação nesse experimento está na criação de fótons não detectáveis, o que permite visualizar imagens de objetos invisíveis e opacos para fótons detectáveis.

Opa, como assim? Vamos começar a desvendar o funcionamento desse novelo (lembram? Gato gosta de brincar com novelos…). Como podemos observar no esquema abaixo (Figura 1), temos o laser (verde) sendo dividido igualmente no ponto BS1. O laser dividido “a” passa pelo cristal 1 (NL1) gerando os fótons ocioso “d” (em vermelho) e sinal “c” (em amarelo). Enquanto o fóton sinal  “c” segue seu caminho, o fóton ocioso “d” reflete no espelho dicroico D1 (é um espelho revestido por um filme metálico especial que permite refletir determinadas cores, nesse caso o vermelho) passando pelo objeto e refletindo no espelho dicroico D2 para se alinhar perfeitamente com o fóton ocioso produzido pelo cristal 2 (NL2). Logo em seguida, ele é refletido pelo espelho dicroico D3 e descartado.

novelo_gato

Figura 1 – Esquema do Experimento

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O Gato Escondido na Caixa

Imaginem um gato. Pode ser preto, branco, malhado, siamês, vira lata, selvagem, enfim, o gato que você desejar. Agora imagine ele preso dentro de uma caixa fechada e, junto com ele, um frasco contendo um material mortal que dará cabo a vida do pobre felino se o recipiente quebrar. Enquanto a caixa não é aberta, temos 50% de chance de acontecer o seguinte:

  • O frasco se quebra liberando o material e o gato perde uma de suas 7 vidas;
  • O frasco permanece intacto e o gato mantêm suas vidas

Neste momento temos a superposição dos dois estados, pois o gato está vivo e morto ao mesmo tempo. Ao abrir a caixa, a interação do observador faz a realidade colapsar e definir um dos estados possíveis.

Schrödingers-Cat-3

Esse experimento hipotético foi idealizado em 1935 pelo físico Erwin Schrödinger cujas contribuições ajudaram no desenvolvimento da física quântica.

Abraços a todos!

Fontes: