Físicos de Viena Criam Superposição Quântica em Aglomerado de 7.000 Átomos

O conceito de superposição quântica, ilustrado pelo célebre experimento mental do Gato de Schrödinger formulado por Erwin Schrödinger em 1935, continua a ser um ponto focal na física moderna. A ideia de um objeto existindo simultaneamente em múltiplos estados até a observação está sendo testada em escalas de complexidade crescente. Recentemente, uma equipe de físicos da Universidade de Viena alcançou a criação da superposição quântica de um objeto maciço de maior porte já documentada, um feito que expande os limites conceituais estabelecidos pelo experimento original.

Os resultados deste estudo, publicados na revista científica *Nature*, demonstraram que aglomerados individuais compostos por aproximadamente 7.000 átomos de sódio metálico, com um diâmetro de cerca de 8 nanômetros, exibiram o comportamento de ocupar duas posições distintas em paralelo. No cerne do experimento, os aglomerados atômicos manifestaram-se como ondas, dispersando-se em uma superposição de trajetórias espacialmente separadas que, ao se cruzarem, geraram um padrão de interferência passível de detecção experimental.

A teoria quântica pura não impõe um limite de tamanho para a superposição, mas objetos macroscópicos não exibem tal fenômeno devido ao processo de decoerência. A decoerência força o sistema a adotar um estado definido ao interagir com o ambiente, resultando no colapso da função de onda. A relevância desta conquista reside na "macroscopicidade" alcançada, uma métrica que combina a massa do objeto com a longevidade do estado quântico. A equipe da Universidade de Viena indicou que este estado de superposição supera em dez vezes o registro anterior, embora não represente necessariamente a maior massa já colocada em superposição.

Para contextualizar o avanço, um recorde anterior de 2023, estabelecido pelo Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique (ETH Zurich), envolveu um cristal oscilante com massa de 16 microgramas, utilizando um ressonador de cristal de safira acionado por um qubit supercondutor. Stefan Gerlich, um dos autores do artigo da Universidade de Viena, observou que a expansão da escala para massas maiores será intrinsecamente desafiadora, pois partículas com maior massa apresentam comprimentos de onda mais curtos, complicando a distinção entre previsões quânticas e clássicas.

A importância prática deste avanço é notável, considerando que computadores quânticos úteis dependerão da manutenção de milhões de entidades em um estado quântico unificado. A equipe de Viena agora direciona seus esforços para a possibilidade de submeter matéria biológica a este tipo de experimentação. A observação de interferência em um objeto com milhares de átomos representa um controle significativo sobre um sistema que, por natureza, tende a perder coerência quântica devido a interações ambientais, confirmando a aplicabilidade da mecânica quântica a aglomerados de complexidade estrutural considerável.