O famoso gato de Schrödinger, símbolo do paradoxo da mecânica quântica, deixou o campo da teoria para ganhar uma versão experimental inédita.

Pesquisadores da Universidade de Viena criaram a maior superposição quântica já registrada, colocando nanopartículas de sódio com mais de 7.000 átomos em dois lugares ao mesmo tempo, separados por 133 nanômetros. O resultado foi publicado na revista científica Nature.

No experimento, a separação entre as posições superpostas supera em mais de 20 vezes o tamanho das próprias partículas — uma proporção comparável a uma bola de pingue-pongue existindo simultaneamente em dois pontos afastados por cerca de 80 centímetros.

Gato de Schrödinger: é possível estar vivo e morto ao mesmo tempo? Entenda teoria

O feito estabelece um novo marco nos testes experimentais sobre até onde os efeitos quânticos podem se estender.

Um paradoxo levado ao laboratório

A superposição quântica é um dos conceitos centrais da física moderna e foi popularizada pelo experimento mental do gato de Schrödinger, proposto nos anos 1930.

No exemplo, um gato em uma caixa fechada deve ser tratado como vivo e morto ao mesmo tempo até que alguém observe o sistema, ilustrando o conflito entre a teoria quântica e a experiência cotidiana.

Embora a ideia pareça absurda em objetos macroscópicos, a mecânica quântica não impõe, em princípio, um limite de tamanho ou massa para a superposição.

O novo experimento explora exatamente essa fronteira, testando se o formalismo quântico continua válido à medida que os sistemas se tornam maiores e mais complexos.

Recorde em macroscopicidade

Para comparar experimentos desse tipo, físicos utilizam uma métrica chamada macroscopicidade, que combina a massa do objeto, a distância entre os estados superpostos e o tempo de duração do fenômeno.

O valor alcançado pelo grupo austríaco, μ = 15,5, supera em mais de uma ordem de grandeza os experimentos anteriores.

Segundo Sebastian Pedalino, autor principal do estudo, o resultado confirma que a mecânica quântica segue válida nessa escala. “Testamos novamente a teoria e mostramos que ela ainda funciona para massas e tamanhos muito maiores do que antes”, afirmou.

Como a superposição foi criada

O experimento utiliza um interferômetro de dois metros, instalado em uma câmara de vácuo de cerca de seis metros. Nanopartículas de sódio atravessam três grades de difração feitas de luz ultravioleta, que funcionam como uma malha invisível.

A primeira grade restringe a posição das partículas, espalhando seu movimento como uma onda. Ao alcançar a segunda grade, a função de onda se distribui por múltiplos caminhos simultaneamente, caracterizando a superposição.

Por que os físicos ainda estão obcecados com o gato de Schrödinger?

A terceira grade permite detectar o padrão de interferência, evidência direta do comportamento quântico.

Controle extremo e anos de trabalho

Para observar o efeito, os pesquisadores precisaram eliminar praticamente todas as fontes de perturbação.

O sistema opera em ultra-alto vácuo, as partículas são resfriadas para evitar perda de átomos, e até a rotação da Terra foi corrigida, pois poderia borrar o sinal durante o trajeto de apenas 10 milissegundos.

Após anos sem resultados claros, o padrão de interferência foi detectado no fim da primavera de 2024, confirmando a superposição em escala inédita.

Próximos testes: sistemas biológicos

O grupo agora planeja aplicar a mesma técnica a partículas biológicas, como pequenos vírus, que possuem massas semelhantes às dos aglomerados de sódio utilizados.

A proposta é testar os limites da mecânica quântica em sistemas ainda mais complexos.

Se novos experimentos continuarem confirmando a teoria, a conclusão é direta. Como resume Pedalino, o “gato de Schrödinger” pode não ser apenas um paradoxo conceitual, mas uma descrição válida da natureza em escalas cada vez maiores.