Com vistas de 180 graus da Terra e do espaço, a cúpula da ISS é o lugar perfeito para a fotografia. Mas os pesquisadores austríacos querem usar a plataforma única e panorâmica para testar os limites da "ação assustadora à distância", na esperança de criar uma nova rede de comunicações quânticas.
Em um novo estudo publicado em 9 de abril de 2012 no New Journal of Physics, um grupo de pesquisadores austríacos propõe equipar a câmera que já está a bordo da ISS - a câmera Nikon NightPOD de 400 mm - com um receptor óptico que seria a chave para realizar a primeira experiência em óptica quântica no espaço. A câmera NightPOD fica de frente para o chão na cúpula e pode rastrear alvos no solo por até 70 segundos, permitindo que os pesquisadores devolvam uma chave de criptografia secreta por distâncias mais longas do que atualmente possível com as redes de fibra óptica na Terra.
“Durante alguns meses por ano, a ISS passa cinco a seis vezes seguidas na orientação correta para realizarmos nossos experimentos. Prevemos montar o experimento por uma semana inteira e, portanto, ter links mais do que suficientes para a ISS disponíveis ”, disse o co-autor do estudo, professor Rupert Ursin, da Academia Austríaca de Ciências.
Albert Einstein cunhou a frase 'ação assustadora à distância' durante suas batalhas filosóficas com Neils Bohr na década de 1930 para explicar sua frustração com as inadequações da nova teoria chamada mecânica quântica. A mecânica quântica explica ações em escalas mínimas no domínio de átomos e partículas elementares. Enquanto a física clássica explica movimento, matéria e energia no nível que podemos ver, os cientistas do século XIX observaram fenômenos no macro e no micro mundo que não podiam ser facilmente explicados usando a física clássica.
Em particular, Einstein estava insatisfeito com a ideia de envolvimento. O emaranhamento ocorre quando duas partículas estão tão profundamente conectadas que compartilham a mesma existência; o que significa que eles compartilham as mesmas relações matemáticas de posição, rotação, momento e polarização. Isso pode acontecer quando duas partículas são criadas no mesmo ponto e instante no espaço-tempo. Com o tempo, à medida que as duas partículas se tornam amplamente separadas no espaço, mesmo por anos-luz, a mecânica quântica sugere que uma medida de uma impactaria imediatamente a outra. Einstein foi rápido em apontar que isso violava o limite de velocidade universal estabelecido pela relatividade especial. Foi esse paradoxo que Einstein chamou de ação assustadora.
O físico do CERN, John Bell, resolveu parcialmente esse mistério em 1964, com a idéia de fenômenos não locais. Embora o emaranhamento permita que uma partícula seja instantaneamente influenciada por sua contraparte exata, o fluxo de informações clássicas não viaja mais rápido que a luz.
O experimento da ISS propõe o uso de um "experimento de Bell" para testar a contradição teórica entre previsões na física quântica e na física clássica. Para o experimento de Bell, um par de fótons emaranhados seria gerado no solo; um seria enviado da estação terrestre para a câmera modificada a bordo da ISS, enquanto o outro seria medido localmente no solo para posterior comparação. Até agora, os pesquisadores enviaram uma chave secreta para os receptores a apenas algumas centenas de quilômetros de distância.
“De acordo com a física quântica, o emaranhamento é independente da distância. Nosso experimento proposto do tipo Bell mostrará que as partículas são emaranhadas por grandes distâncias - cerca de 500 km - pela primeira vez em um experimento ”, diz Ursin. "Nossos experimentos também nos permitirão testar os efeitos potenciais que a gravidade pode ter no emaranhamento quântico".
Os pesquisadores apontam que fazer uma pequena alteração na câmera já a bordo da ISS economizará tempo e dinheiro necessários para construir uma série de satélites para testar as idéias dos pesquisadores.
