Primeiro experimento de impacto quântico em objeto de tamanho centimétrico é divulgado

Uma equipe de pesquisadores do Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), no Japão, anunciou uma inovação que pode revolucionar o entendimento sobre a relação entre física quântica e forças clássicas, como a gravidade. Segundo informações divulgadas pela revista Science Alert, o estudo revela que, pela primeira vez, um objeto de tamanho visível ao olho humano, com cerca de um centímetro, foi deslocado por forças oriundas do fenômeno quântico, especificamente do spin de elétrons.

O experimento envolveu uma placa de grafite, suspensa acima de uma matriz de ímãs que a levitava, com cerca de 128 miligramas, equivalente a poucos grãos de arroz. Sobre essa placa, pendurava-se um diamante de 3 milímetros equipado com centros de nitrogênio (NV centers), defeitos atômicos que conferem ao diamante elétron com spins controláveis e de alta estabilidade. Esses spins foram manipulados com laser, gerando uma superposição quântica, enquanto outro imã era usado para transformar esses movimentos em deslocamentos físicos.

Segundo um dos físicos envolvidos, Daehee Kim, o uso de diamantes NV facilita a manipulação e a manutenção da superposição quântica mesmo em temperatura ambiente, uma grande vantagem para futuras aplicações em experimentos de escala macroscópica. Ao todo, o sistema foi levemente empurrado cerca de 100 nanômetros — uma fração de cabelo humano —, mas, para a equipe, esse movimento foi suficiente para demonstrar uma resposta clássica a uma força de origem quântica, numa escala até então desconhecida na ciência.

O resultado é considerado uma etapa importante na tentativa de unificar o entendimento das leis que regem o universo. Como explica Anshuman Nayak, um dos pesquisadores, o foco aqui foi partir de objetos grandes na escala quântica, indo na direção contrária do método usual de testar fenômenos de menor escala antes. Ainda não há confirmação se essas descobertas poderão levar a aplicações práticas ou se representam uma mudança na compreensão teórica, visto que o estudo foi divulgado apenas pela Science Alert e ainda não teve confirmação oficial de outros grupos de pesquisa.

A pesquisa também levanta questões sobre o papel da gravidade nesse tipo de experimento, pois a força gravitacional age sobre objetos com massa e, até agora, sua compatibilidade com as leis quânticas ainda é uma incógnita. Ainda assim, especialistas consideram o avanço uma pista para futuras investigações sobre o universo, embora os efeitos observados neste estudo tenham sido de natureza clássica, impulsionados pelo fenômeno quântico detectado no sistema.