Efeito túnel quântico mais rápido que a luz? A experiência para decidir
Este processo permite que as partículas "deslizem" através de obstáculos, e isso já tem aplicações em tecnologias como memórias flash. Experiências anteriores sugeriram que as partículas poderiam atravessar essas barreiras a velocidades superiores à da luz, o que contradiz a teoria da relatividade de Einstein.
Os físicos Patrik Schach e Enno Giese da Universidade de Darmstadt propõem um novo método de medição, mais adequado à natureza quântica deste fenômeno, e publicaram seus resultados na revista Science Advances. Esta nova abordagem questiona as medidas tradicionais do tempo que as partículas levam para atravessar barreiras energéticas.
O efeito túnel demonstra a dualidade onda-partícula das partículas. Quando encontram uma barreira, parte de sua onda é refletida, enquanto uma pequena porção passa através, permitindo que a partícula apareça do outro lado. Até agora, as medições do "tempo de tunelamento" usavam o topo do pacote de ondas como referência. Patrik Schach e Enno Giese contestam essa abordagem.
Inspirados por uma citação de Albert Einstein, esses pesquisadores sugerem usar as partículas como relógios. Comparando uma partícula em tunelamento com uma partícula de referência em repouso, é possível determinar a duração exata da passagem pelo efeito túnel. O método deles usa átomos cujos níveis de energia oscilam a frequências específicas. Essas oscilações, desencadeadas por pulsos de laser, permitem medições precisas do tempo transcorrido.
Os cálculos dos físicos mostram que a partícula tunelante sofre um leve atraso temporal em relação à sua referência. Isso contradiz experiências anteriores que atribuíam uma velocidade superlumínica ao tunelamento. No entanto, medir uma diferença de tempo da ordem de 10-26 segundos constitui um desafio técnico significativo. O uso de nuvens de átomos em vez de átomos individuais pode melhorar a precisão.
Embora este método apresente desafios, colaborações estão em andamento para implementá-lo.