Há 50 anos, qualquer proposta de fazer experiências com átomos, moléculas ou fótons (partículas de luz) individuais seria certamente tachada como pura ficção científica. Mas, neste início de século, isso não só é realidade, mas também objeto de pesquisa da chamada informação quântica, área que se tornou um tipo de jovem promessa da física. Hoje, de forma quase prosaica, laboratórios no mundo isolam um único fóton do contato com o universo, arrastam apenas um átomo com a ajuda de microscópios especiais, criam correntes elétricas de um só elétron ou aprisionam íons em campos magnéticos.
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| Foto de Rainer Blatt / Univ. de Innsbruck (Áustria) |
No mundo macroscópico,basta saber a posição e o momento (o produto da massa pela velocidade) de um objeto qualquer para determinar seu estado e, a partir dele, prever, em qualquer instante, os resultadosde medidas efetuadas sobre esse objeto. Porém, o estado de uma única entidade quântica (molécula, átomo, elétron, fóton etc.) não pode ser medido com precisão. Em função das dimensões com que passamos a lidar, qualquer tentativa nesse sentido altera o estado do objeto que se quer medir. Assim, quando se consegue medir a posição de um elétron, por exemplo, a incerteza em relação à velocidadedessa partícula cresce vertiginosamente. E vice-versa. Essa é a essência do chamado princípio da incerteza, uma lei que se estende, por exemplo, para outros pares de grandezas, como energia e tempo.
Pilar de sutentaçãoO estado quântico completo de uma única partícula não pode ser medido. Isso não só é fato, mas lei. Porém, surpreendentemente, percebeu-se que esse mesmo estado, apesar de desconhecido, poderia ser manuseado e transmitido. E aí está, talvez, o principal pilar da informação quântica. Sustentado por ele, novos fenômenos foram propostos e outros obtidos em laboratório. Com isso, pode-se definir a área de informação quântica como o estudo de métodos para caracterizar, transmitir, armazenar, compactar e usar a informação contida em estados quânticos.
