Albert Einstein: Jim Al Khalili explica a física quântica
Os cientistas envolvidos na Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI) normalmente procuram sinais que chegam à Terra através de canais de comunicação clássicos.
No entanto, o físico teórico Professor Arjun Berera disse ao Express.co.uk, é bem possível que as civilizações alienígenas possam ter progredido para formas mais avançadas de comunicação – e deveríamos estar procurando por sinais de uma abordagem quântica.
Ele disse: “Se você pensar em como a comunicação está evoluindo na Terra, em 50 anos provavelmente a comunicação clássica desaparecerá completamente e tudo será quântico.
“Se você pensar sociologicamente, então, neste mundo extraterrestre, talvez eles nem tenham mais comunicação clássica – talvez eles apenas usem a tecnologia que temos.”
A vantagem de enviar mensagens por meio de canais de comunicação quântica é que isso pode permitir que mais informações sejam transmitidas.
Em vez de enviar informações como bits clássicos, cada um com valor zero ou um, as informações podem ser enviadas como um bit quântico, ou “qubit”.
Qubits podem representar um, ou zero, ou – crucialmente – como uma superposição quântica desses dois estados.
Desta forma, mais dados podem ser inerentemente transmitidos via estados quânticos do que seria possível classicamente.
Os sinais QUANTUM são viáveis em distâncias interestelares – e podem nos permitir detectar vida alienígena
Para fótons, ‘não haveria decoerência induzida por campos gravitacionais’
Em seu estudo, o Prof. Berera e seu colega Jaime Calderón-Figueroa decidiram determinar se seria possível usar comunicação quântica baseada em fótons em distâncias interestelares em primeiro lugar.
Para que tal sinal funcione nas vastas distâncias envolvidas, os fótons usados precisariam permanecer “coerentes” – isto é, permanecer em um estado quântico.
No entanto, tanto a gravidade quanto as interações potenciais com outras partículas têm sido propostas como capazes de causar decoerência.
Isso colapsaria o estado quântico dos fótons e arruinaria o sinal enviado.
LEIA MAIS: Origens da descoberta da vida: ‘blocos de construção’ da vida encontrados
Os fótons podiam viajar uma porção considerável da Via Láctea antes que a mudança de fase se tornasse proibitiva
Sinais quânticos são algo a ser considerado na busca contínua por inteligência extraterrestre
Em relação à influência da gravidade, primeiro, a equipe argumentou que, pelo menos para os fótons, “não haveria decoerência induzida por campos gravitacionais”.
A gravidade pode afetar a comunicação causando uma perda de sua fidelidade, ou qualidade, no entanto – graças a um efeito relativístico apelidado de “rotação de Wigner” que muda a fase do sinal.
A dupla observa que, até certo ponto, o receptor de um sinal tão distorcido deveria ser capaz de compensar a mudança de fase se soubesse de onde veio a mensagem.
Eles calcularam, por exemplo, que um fóton sob a influência do campo gravitacional do Sol que não chegasse mais perto da estrela do que a órbita do planeta Mercúrio seria capaz de viajar colossais 127 anos-luz antes que se tornasse impossível reconstruir o sinal original.
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A equação de Drake calcula a probabilidade de vida existir no universo
Como os pesquisadores explicaram: “Assim, o fóton pode viajar uma parte considerável da Via Láctea antes que o limite seja violado.
“Além disso, essa distância é confortavelmente maior do que a distância do sistema de exoplanetas mais próximo, Proxima Centauri, que está a 1,3 parsecs de nós.”
Em seguida, os pesquisadores voltaram sua atenção para o potencial de interações entre os fótons usados para transportar um sinal quântico e elétrons, átomos e fótons perdidos nas profundezas do espaço.
Os físicos chamam a distância que uma partícula pode percorrer antes de mudar de direção, energia ou outras propriedades – como por meio de uma colisão com outra partícula – o “caminho livre médio”.
Os cálculos da equipe indicaram que a distância média típica do caminho livre para um fóton de sinal quântico era muito maior do que o universo observável, o que significa que o risco de decoerência do sinal é provavelmente mínimo.
Além disso, eles observaram que os fótons de raios-X em particular têm caminhos livres médios mais longos e também são menos suscetíveis à interferência de campos magnéticos poderosos.
Isso os tornaria mais adequados para transmitir um sinal quântico – e potencialmente algo a ser considerado na busca contínua por inteligência extraterrestre.
Os resultados completos do estudo foram publicados na revista Revisão Física D.
Albert Einstein: Jim Al Khalili explica a física quântica
Os cientistas envolvidos na Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI) normalmente procuram sinais que chegam à Terra através de canais de comunicação clássicos.
No entanto, o físico teórico Professor Arjun Berera disse ao Express.co.uk, é bem possível que as civilizações alienígenas possam ter progredido para formas mais avançadas de comunicação – e deveríamos estar procurando por sinais de uma abordagem quântica.
Ele disse: “Se você pensar em como a comunicação está evoluindo na Terra, em 50 anos provavelmente a comunicação clássica desaparecerá completamente e tudo será quântico.
“Se você pensar sociologicamente, então, neste mundo extraterrestre, talvez eles nem tenham mais comunicação clássica – talvez eles apenas usem a tecnologia que temos.”
A vantagem de enviar mensagens por meio de canais de comunicação quântica é que isso pode permitir que mais informações sejam transmitidas.
Em vez de enviar informações como bits clássicos, cada um com valor zero ou um, as informações podem ser enviadas como um bit quântico, ou “qubit”.
Qubits podem representar um, ou zero, ou – crucialmente – como uma superposição quântica desses dois estados.
Desta forma, mais dados podem ser inerentemente transmitidos via estados quânticos do que seria possível classicamente.
Os sinais QUANTUM são viáveis em distâncias interestelares – e podem nos permitir detectar vida alienígena
Para fótons, ‘não haveria decoerência induzida por campos gravitacionais’
Em seu estudo, o Prof. Berera e seu colega Jaime Calderón-Figueroa decidiram determinar se seria possível usar comunicação quântica baseada em fótons em distâncias interestelares em primeiro lugar.
Para que tal sinal funcione nas vastas distâncias envolvidas, os fótons usados precisariam permanecer “coerentes” – isto é, permanecer em um estado quântico.
No entanto, tanto a gravidade quanto as interações potenciais com outras partículas têm sido propostas como capazes de causar decoerência.
Isso colapsaria o estado quântico dos fótons e arruinaria o sinal enviado.
LEIA MAIS: Origens da descoberta da vida: ‘blocos de construção’ da vida encontrados
Os fótons podiam viajar uma porção considerável da Via Láctea antes que a mudança de fase se tornasse proibitiva
Sinais quânticos são algo a ser considerado na busca contínua por inteligência extraterrestre
Em relação à influência da gravidade, primeiro, a equipe argumentou que, pelo menos para os fótons, “não haveria decoerência induzida por campos gravitacionais”.
A gravidade pode afetar a comunicação causando uma perda de sua fidelidade, ou qualidade, no entanto – graças a um efeito relativístico apelidado de “rotação de Wigner” que muda a fase do sinal.
A dupla observa que, até certo ponto, o receptor de um sinal tão distorcido deveria ser capaz de compensar a mudança de fase se soubesse de onde veio a mensagem.
Eles calcularam, por exemplo, que um fóton sob a influência do campo gravitacional do Sol que não chegasse mais perto da estrela do que a órbita do planeta Mercúrio seria capaz de viajar colossais 127 anos-luz antes que se tornasse impossível reconstruir o sinal original.
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“Além disso, essa distância é confortavelmente maior do que a distância do sistema de exoplanetas mais próximo, Proxima Centauri, que está a 1,3 parsecs de nós.”
Em seguida, os pesquisadores voltaram sua atenção para o potencial de interações entre os fótons usados para transportar um sinal quântico e elétrons, átomos e fótons perdidos nas profundezas do espaço.
Os físicos chamam a distância que uma partícula pode percorrer antes de mudar de direção, energia ou outras propriedades – como por meio de uma colisão com outra partícula – o “caminho livre médio”.
Os cálculos da equipe indicaram que a distância média típica do caminho livre para um fóton de sinal quântico era muito maior do que o universo observável, o que significa que o risco de decoerência do sinal é provavelmente mínimo.
Além disso, eles observaram que os fótons de raios-X em particular têm caminhos livres médios mais longos e também são menos suscetíveis à interferência de campos magnéticos poderosos.
Isso os tornaria mais adequados para transmitir um sinal quântico – e potencialmente algo a ser considerado na busca contínua por inteligência extraterrestre.
Os resultados completos do estudo foram publicados na revista Revisão Física D.
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