Um grupo de terroristas possui um colecção de bombas, algumas
no entanto têm um defeito de fabrico. As boas bombas possuem um detonador ultra-sensível
na ponta, tão sensível que um único fotão visível reflectido por um pequeno
espelho na ponta transmite um impulso suficiente para detonar a bomba; as
bombas inúteis não podem rebentar porque o detonador ao qual o espelho está
ligado ficou preso no processo de fabrico.
Como encontrar uma boa bomba, pronta a explodir, nessa
colecção que possui uma razoável percentagem de bombas inúteis?
Na Física Clássica o único modo de testar a bomba seria
agitar o detonador e então a bomba explodiria, se fosse a boa bomba- no final
ficaríamos apenas com as bombas inúteis!
Aqui entra a Mecânica Quântica que permite testar algo que poderia ter acontecido mas não
aconteceu, testa aquilo que os filósofos designam por contra-reais mas que na perspectiva
da Mecânica Quãntica tem efeitos reais!
Elitzur e Vaidman criaram o seguinte interferómetro para resolver
o problema:
O fotão emitido em A encontra primeiro um espelho
semiprateado, isto é, um espelho que transmite metade da luz nele incidente e
reflecte a outra metade. A nossa “razão” dirá: metade dos fotões que encontram
o espelho será transmitida e a outra reflectida. Mas esquece-se de um “pormenor”
fundamental: só sai 1 fotão de cada vez da fonte. Qual o caminho escolhido pelo
fotão quando atinge o primeiro espelho- reflectido ou transmitido? Aqui entra a
Mecânica Quântica em todo o seu esplendor- Cado fotão emitido pela fonte está
num estado de sobreposição quântica dos estados transmitido e
reflectido e portanto, simultaneamente
, será reflectido quando atingir o primeiro espelho e transmitido. Confuso? É a
Mecânica Quântica em acção!
1ª Suposição- a bomba B
não presta
Se a bomba B não absorve o fotão – logo é uma bomba má – o fotão
segue imperturbável até ao segundo espelho, reflecte e ao atingir o espelho
semiprateado no canto superior direito duas coisas podem acontecer:
- É transmitido e ocorre uma interferência
destrutiva em C( nenhum fotão)
- É reflectido e
ocorre uma interferência construtiva em
D- e é registado um fotão.
2ª Suposição- a bomba B
é boa
Duas coisas podem acontecer:
- O fotão segue o caminho inferior e a bomba explode
- O fotão segue o caminho superior e ou é reflectido ou
transmitido pelo espelho semiprateado no canto superior direito.
Se o fotão atingiu o detector C poderemos afirmar que a bomba é boa.
Em resumo: utilizando o processo quântico podemos identificar
25% das bombas boas sem as destruir! Repetindo o processo poder-se-á chegar a
ter uma identificação de 33% de bombas boas. É um resultado muito mais
satisfatório que o obtido usando a Mecânica Clássica: todas as bombas boas são
destruídas usando o seu método de tentativa e erro.
Mas tudo na vida tem um preço, e o preço a pagar é elevadíssimo:
é o princípio da sobreposição quântica. É mesmo verdade que o gato de
Schrodinger pode estar simultaneamente vivo e morto e que só a existência de um
Observador lhe pode conferir a vida (ou a morte do pobre gato)?
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