Considere atirar uma bola ao ar.
Pode prever o movimento da bola depois de sair das suas mãos?
Claro, é fácil.
A bola deslocar-se-á para cima até atingir o ponto mais alto,
depois descerá e cairá novamente na sua mão.
Claro, é o que sucede,
e sabe isso porque já presenciou eventos destes inúmeras vezes.
Toda a sua vida tem observado a física de fenómenos do dia a dia.
Mas suponha que exploramos uma questão sobre a física dos átomos, do tipo:
"Como é o movimento de um eletrão
"em torno do núcleo de um átomo de hidrogénio?"
Podemos responder a essa questão como base na física do dia a dia?
Certamente que não. Porquê?
Porque a física que rege o comportamento de sistemas em escalas tão pequenas
é muito diferente da física dos objetos macroscópicos
que vemos constantemente à nossa volta.
O mundo do dia a dia que conhecemos e amamos
comporta-se de acordo com as leis da mecânica clássica.
Mas os sistemas à escala dos átomos
comportam-se de acordo com as leis da mecânica quântica.
Este mundo quântico parece ser um local muito estranho.
Um exemplo da estranheza quântica é dado por uma famosa experiência mental:
o gato de Schrödinger.
Um físico, que não gosta lá muito de gatos, põe um gato numa caixa,
com uma bomba que tem 50% de hipóteses de rebentar depois de se fechar a tampa.
Até abrirmos a tampa não há forma de saber
se a bomba explodiu ou não,
e, por isso, de saber se o gato está vivo ou morto.
Na física quântica, diríamos que antes da nossa observação
o gato estava num estado de sobreposição.
Não estaria nem vivo nem morto mas numa mistura das duas possibilidades,
com 50% de hipóteses para cada uma.
O mesmo acontece aos sistemas físicos numa escala quântica,
como um eletrão a orbitar um átomo de hidrogénio.
O eletrão não está de todo a orbitar.
Está como que por todo o lado no espaço, ao mesmo tempo,
com maior probabilidade de estar nuns sítios do que noutros,
e só depois de medirmos a sua posição
podemos precisar a sua posição nesse momento.
Tal como não sabíamos se o gato estava vivo ou morto
até abrirmos a caixa.
Isto leva-nos ao fenómeno estranho e maravilhoso
do entrelaçamento quântico.
Suponhamos que em vez de um gato na caixa, temos dois em duas caixas diferentes.
Se repetirmos a experiência de Schrödinger com estes gatos,
o resultado da experiência pode ser uma de quatro possibilidades.
Ou ambos os gatos estão vivos, ou ambos estão mortos,
ou um está vivo e o outro morto ou vice versa.
O sistema dos dois gatos está também num estado de sobreposição,
com uma probabilidade de 25% para cada resultado, em vez de 50%.
Mas eis uma coisa fixe:
a mecânica quântica diz-nos que podemos eliminar
os resultados dos dois gatos vivos ou mortos do estado de sobreposição.
Por outras palavras, pode haver um sistema de dois gatos,
cujo resultado será sempre um gato vivo e outro morto.
O termo técnico para isto é que os estados dos gatos estão entrelaçados.
Mas há algo verdadeiramente espantoso acerca do entrelaçamento quântico.
Se prepararmos o sistema de dois gatos em caixas neste estado entrelaçado,
e levarmos as caixas para extremos opostos do universo,
o resultado da experiência será sempre o mesmo.
Um gato sairá sempre vivo e o outro gato estará morto,
mesmo que seja completamente indeterminado qual dos gatos fica vivo
antes de verificarmos o resultado.
Como é isto possível?
Como é que o estado dos gatos em extremos opostos do universo
pode estar entrelaçado desta forma?
Estão demasiado afastados para comunicarem entre si a tempo,
Por isso, como é que as duas bombas conspiram
de modo a uma rebentar e a outra não?
Poderá estar a pensar:
"Isto é apenas conversa da treta teórica.
"Este tipo de coisas não acontece no mundo real."
Mas acontece que o entrelaçamento quântico
foi confirmado por experiências em laboratórios reais.
Duas partículas subatómicas entrelaçadas num estado de sobreposição,
em que se uma gira num sentido a outra deve girar no outro,
farão isso mesmo ainda que não haja forma
de a informação passar de uma partícula para a outra
indicando em que sentido girar para obedecer às regras do entrelaçamento.
Não é surpreendente que o entrelaçamento esteja no centro
da ciência da informação quântica,
uma área em crescimento que estuda como usar as leis do estranho mundo quântico
no nosso mundo macroscópico,
como a criptografia quântica, para que os espiões troquem mensagens seguras,
ou a computação quântica, para descodificar código secretos.
A física do dia a dia pode começar a parecer-se como o estranho mundo quântico.
O teletransporte quântico pode até evoluir tanto
que um dia, o nosso gato irá escapar para uma galáxia mais segura,
onde não haja físicos nem caixas.