O princípio de incerteza de Heisenberg, formulado em 1927, estabelece que não é possível medir simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula com precisão absoluta. Na prática, quanto mais precisamente se conhece a posição, menos precisa será a medição da velocidade, e vice-versa. Essa limitação fundamental da mecânica quântica tem desafiado cientistas por quase um século.
Pesquisadores da Universidade de Sydney, na Austrália, publicaram na revista Science Advances um estudo que propõe uma reformulação do conceito, permitindo maior precisão em medições de sistemas quânticos sem violar o princípio original. Essa abordagem baseia-se em deslocar a incerteza para regiões menos relevantes, concentrando a precisão nas variáveis mais críticas.
Entre os principais destaques do método, estão:
- Redirecionamento da incerteza para variáveis que não impactam significativamente os resultados;
- Foco em sinais pequenos, onde detalhes sutis são essenciais;
- Utilização de íons presos em armadilhas magnéticas, permitindo controle preciso do experimento;
- Criação de estados de grade, projetados para otimizar medições simultâneas de posição e velocidade;
- Respeito absoluto ao princípio de Heisenberg, mantendo coerência com a mecânica quântica.
Experimentos com íons revelam potencial do novo protocolo
Para validar a teoria, os pesquisadores aplicaram o método a íons eletricamente carregados confinados em campos magnéticos. Colocados em um estado quântico específico, foi possível medir simultaneamente posição e velocidade com precisão muito maior do que nos métodos tradicionais. Isso comprova que a incerteza quântica pode ser manipulada estrategicamente, ampliando a sensibilidade das medições sem violar leis fundamentais.
Aplicações científicas e tecnológicas
O avanço tem impacto direto em diversas áreas:
- Navegação em locais sem GPS, como submarinos ou missões espaciais;
- Imagens médicas e biológicas com maior detalhe e sensibilidade;
- Monitoramento de materiais e fenômenos gravitacionais com precisão inédita;
- Desenvolvimento de sensores quânticos de alta sensibilidade, abrindo novas indústrias
- Potencial para revolucionar a computação quântica e instrumentação científica avançada.
Embora ainda em fase laboratorial, essa abordagem representa um avanço significativo no controle de sistemas quânticos, com o potencial de transformar tecnologias emergentes, assim como os relógios atômicos revolucionaram navegação e telecomunicações.
