Você sabia que existe um mundo onde os objetos podem estar em milhares de lugares ao mesmo tempo? Onde você não pode medir a posição exata de um objeto, não importa o quanto você tente? Onde objetos localizados em extremidades opostas do universo po...
Todos os objetos ao nosso redor são feitos de partículas massivas. De forma geral, nos referimos a essas partículas como matéria. Entretanto, há uma entidade muito parecida no Universo, mas que nós não vemos no dia-a-dia a antimatéria. Antimatéria é composta por antipartículas, que possuem a mesma massa que suas partículas correspondentes mas com carga oposta. Por exemplo, a antipartícula do elétron, chamada de pósitron, possui carga positiva, enquanto que o elétron possui carga negativa. Quando uma partícula entra em contato com uma antipartícula, ambas são destruídas enquanto liberam uma enorme quantidade de energia. Este processo se chama aniquilação.
Vamos imaginar uma situação em que uma partícula colide com a sua antipartícula; um elétron com um pósitron, por exemplo. Como o elétron tem um spin oposto ao spin do pósitron no momento da colisão, o spin resultante é zero. Uma vez que colidem, a aniquilação ocorre instantaneamente. Neste caso, a energia da aniquilação é liberada na forma de dois fótons de radiação gama. Vamos chamar estes fótons de fóton A e fóton B.
Como mencionado anteriormente, o spin representa o momento angular intrínseco. Isso significa que o spin obedece a lei de conservação do momento angular, que estabelece que o momento angular total de um sistema não varia com o tempo. Em outras palavras, se o spin resultante do sistema do elétron e do pósitron é igual a zero, o spin resultante dos fótons A e B também deve ser zero. O fóton A, portanto, precisa ter um spin que seja oposto ao spin do fóton B. Para ilustrar, vamos chamar os spins dos fótons de spin 1 e spin 2.
Porém, lembre-se que a menos que um objeto quântico seja observado, ele está numa sobreposição de todos os estados possíveis. Assim, o fóton A está numa sobreposição do spin 1 e do spin 2. A mesma coisa se aplica ao fóton B. O spin de nenhum dos fótons pode ser definido, mas é dado que o spin de um fóton precisa ser oposto ao spin do outro fóton.
Se alguém observar um dos fótons (digamos, o fóton A) e tentar medir o seu spin, sua função de onde entra em colapso, e o fóton assume apenas um spin (digamos, o spin 1). Para obedecer à lei da conservação do momento angular, imediatamente após a função de onda do fóton A entrar em colapso, a função de onda do fóton B precisa entrar em colapso também, de forma que o spin resultante dos fótons A e B permaneça zero.
Em outras palavras, os fótons estão em um estado no qual uma observação do fóton A imediatamente influencia no estado do fóton B, independentemente da distância entre os fótons. Este estado de um tipo de sobreposição, onde a observação de um objeto determina o estado de outro, é chamado de entrelaçamento quântico. Matematicamente, podemos escrever o estado entrelaçado dos fótons A e B, com os spins 1 e 2, da seguinte forma:
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