Atualizado 23 de dezembro de 2025 por Sergio A. Loiola
Físicos Poloneses demonstram que todas as partículas idênticas no Universo, esconde uma fonte de entrelaçamento à qual podemos ter acesso, ou seja, o entrelaçamento seria uma propriedade fundamental, subjacente, do Universo.
Desta forma, a não-localidade quântica pode ser inerente à própria natureza de partículas idênticas, estrutural em todo o Universo.
A pesquisa foi publicada na Revista Revista npj Quantum Information.
A seguir veremos os resultados e as consequências desta pesquisa para a física teórica, e possíveis implicações tecnológicas. Em texto, imagens e videos.
Se partículas idênticas estiverem entrelaçadas em todo o Universo, poderíamos ter acesso a informações quase instantâneas de locais distantes? O espaço-tempo seria um produto de propriedades quânticas subjacentes não locais? Deixe seu comentário no final!
Vídeo 1: Todas as Partículas do Universo Explicadas | De Forma Simples
Vídeo 2: Toda Forma Estranha Em Que Os Elétrons No Universo São Idênticos Explicada
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O mundo parece ser não local: partículas separadas se comportam não como sistemas quânticos independentes, mas como partes de um único sistema
Em seus fundamentos físicos mais profundos, o mundo parece ser não local: partículas separadas no espaço se comportam não como sistemas quânticos independentes, mas como partes de um único sistema.
Físicos poloneses demonstraram agora que essa não localidade — decorrente do simples fato de que todas as partículas do mesmo tipo são indistinguíveis — pode ser observada experimentalmente para praticamente todos os estados de partículas idênticas.
Todas as partículas do mesmo tipo — por exemplo, fótons ou elétrons — estão emaranhadas umas com as outras, incluindo as da Terra e as das galáxias mais distantes.
Essa afirmação surpreendente decorre de um postulado fundamental da mecânica quântica: partículas do mesmo tipo são, por sua própria natureza, idênticas.
Isso significa que uma fonte universal de emaranhamento — subjacente às características peculiares e não locais do mundo quântico — está ao nosso alcance?
E será que podemos, de alguma forma, superar a teoria quântica, que protege tão cuidadosamente o acesso a esse recurso extraordinário?
As respostas a essas perguntas foram fornecidas por dois teóricos poloneses do Instituto de Física Nuclear da Academia Polonesa de Ciências (IFJ PAN) em Cracóvia e do Instituto de Informática Teórica e Aplicada da Academia Polonesa de Ciências (IITiS PAN) em Gliwice.
“Nossa pesquisa revela que a própria indistinguibilidade das partículas esconde uma fonte de entrelaçamento à qual podemos ter acesso. Seria possível, então, que a não-localidade estivesse intrinsecamente ligada à própria estrutura do Universo?
Tudo parece indicar que sim, e a origem dessa propriedade extraordinária reside no postulado aparentemente simples da natureza idêntica de partículas do mesmo tipo,” concluiu Blasiak.
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Vídeo 1: Todas as Partículas do Universo Explicadas
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O entrelaçamento talvez vá muito além de uma criação artificial, e envolva a própria não-localidade, e surgir de partículas do mesmo tipo
Experimentos sobre entrelaçamento geralmente envolvem sua criação artificial por meio de interações entre partículas dentro de um sistema quântico em condições controladas.
No entanto, a mecânica quântica também aponta para outro mecanismo mais fundamental:
O entrelaçamento, e talvez também a própria não-localidade, pode surgir diretamente da natureza idêntica de partículas do mesmo tipo.
Dessa perspectiva, a não-localidade poderia se manifestar até mesmo entre partículas que nunca interagiram entre si antes.
E é aqui que os dois físicos fazem sua contribuição fundamental: Eles demonstraram que a não-localidade pode ser demonstrada em experimentos compostos unicamente por elementos ópticos lineares simples e passivos:
Espelhos, divisores de feixe e detectores de partículas. Esses sistemas podem ser organizados de modo que as partículas em propagação nunca se encontrem em nenhum ponto, e então se avalia a eventual influenciação entre elas.
Se as desigualdades de Bell ainda puderem ser violadas sob essas condições, isso implica que a não-localidade observada não é um subproduto das interações experimentais, mas uma manifestação de algo verdadeiramente fundamental.
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Vídeo 2: Toda Forma Estranha Em Que Os Elétrons No Universo São Idênticos Explicada
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O “Pulo do Gato”: Partículas idênticas são indistinguíveis por natureza. E a própria identidade das partículas dá origem à não-localidade quântica observável
Em seu artigo, a dupla apresenta um critério que permite a identificação clara da não-localidade para qualquer estado contendo um número fixo de partículas idênticas.
As descobertas dos físicos poloneses publicadas na revista npj Quantum Information, mostram como a própria identidade das partículas dá origem à não-localidade quântica observável.
em cada partícula. Imagem: Artigo: https://www.nature.com/articles/s41534-025-01086-x
As conclusões são surpreendentes:
- Todos os estados fermiônicos e quase todos os estados bosônicos revelam-se recursos não-locais (neste último caso, a exceção é uma classe restrita de estados ditos redutíveis a um único modo).
Notavelmente, a demonstração é inteiramente construtiva:
Ela demonstra, passo a passo, como projetar experimentos ópticos que revelem a não-localidade do estado que estiver sendo estudado.
Teóricos do IFJ PAN e do IITiS PAN analisaram o emaranhamento fundamental de partículas idênticas, baseando-se diretamente no conceito de não-localidade de John Bell.
Enquanto o emaranhamento é um conceito firmemente enraizado na estrutura abstrata da teoria quântica, a localidade é muito mais intuitiva e universal.
Ela reflete a ideia de senso comum de que os eventos seguem uma cadeia de causas e efeitos que se propagam pelo espaço a uma velocidade finita — nunca superior à da luz.
Quando não existe tal explicação, entramos no domínio dos fenômenos não locais. Essa foi a essência da descoberta do físico norte-irlandês John Stewart Bell, que apontou um experimento que não pode ser explicado dentro de uma estrutura local.
O elemento-chave desse experimento é o emaranhamento quântico entre sistemas separados, nos quais os pesquisadores — tradicionalmente chamados de Alice e Bob — podem realizar medições arbitrárias e independentes.
“À primeira vista, o problema parece simples: sistemas emaranhados violam as desigualdades de Bell, então tudo o que você precisa fazer é realizar um experimento bem projetado.
De fato, isso se aplica apenas a sistemas distinguíveis que podem ser rotulados e enviados para dois laboratórios distantes. Com partículas idênticas, essa estrutura deixa de funcionar”, diz o Dr. Pawel Blasiak (IFJ PAN).
“A mecânica quântica é clara: partículas idênticas são indistinguíveis por sua própria natureza. Na prática, não medimos ‘esta partícula em particular’, mas ‘alguma’ partícula em um determinado local. A física quântica resiste consistentemente a qualquer tentativa de atribuir-lhes rótulos individuais — e é precisamente por isso que o cenário clássico de Bell não pode ser aplicado aqui.”
O Dr. Marcin Markiewicz (IITiS PAN), coautor do artigo, esclarece:
“Essa diferença aparentemente sutil introduz novas regras básicas para descrever o mundo: ela exige a simetrização ou antissimetrização da função de onda em sistemas com múltiplas partículas. É precisamente o princípio da identidade das partículas que leva à divisão em férmions e bósons — dois mundos que sustentam a estrutura dos átomos e seus núcleos e determinam a natureza das interações.”
“A indistinguibilidade também obscurece o próprio conceito de emaranhamento: no caso de partículas idênticas, ele deixa de se comportar como estamos acostumados — e perde parte de seu significado prático.”
“É aí que reside o verdadeiro desafio ao abordar a questão da não-localidade decorrente da indistinguibilidade fundamental das partículas.”
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Bibliografia
Revista npj Quantum Information
Artigo: Identical particles as a genuine non-local resource
Autores: Pawel Blasiak, Marcin Markiewicz
Vol.: 11, Article number: 171
DOI: 10.1038/s41534-025-01086-x
Phys Org
Quantum nonlocality may be inherent to the very nature of identical particles.
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Estrutura Subjacente do Universo Pode Manter Partículas idênticas Entrelaçadas
