O emaranhamento é talvez um dos aspectos mais confusos da mecânica quântica. Em sua superfície, o emaranhamento permite que as partículas se comuniquem instantaneamente por grandes distâncias, aparentemente violando a velocidade da luz. Mas embora as partículas emaranhadas estejam conectadas, elas não necessariamente compartilham informações entre elas.
Na mecânica quântica, uma partícula não é realmente uma partícula. Em vez de ser um ponto rígido, sólido e preciso, uma partícula é na verdade uma nuvem de probabilidades difusas, com essas probabilidades descrevendo onde poderemos encontrar a partícula quando formos realmente procurá-la. Mas até que realmente realizemos uma medição, não poderemos saber exatamente tudo o que gostaríamos de saber sobre a partícula.
Essas probabilidades difusas são conhecidas como estados quânticos. Em certas circunstâncias, podemos conectar duas partículas de forma quântica, de modo que uma única equação matemática descreva ambos os conjuntos de probabilidades simultaneamente. Quando isso acontece, dizemos que as partículas estão emaranhadas.
Quando as partículas compartilham um estado quântico, a medição das propriedades de uma pode nos garantir o conhecimento automático do estado da outra. Por exemplo, vejamos o caso do spin quântico, uma propriedade das partículas subatômicas. Para partículas como os elétrons, o spin pode estar em um de dois estados, para cima ou para baixo. Uma vez que entrelaçamos dois elétrons, seus spins são correlacionados. Pudermos prepare o emaranhado de uma certa maneira para que os spins sejam sempre opostos um ao outro.
Se medirmos a primeira partícula, poderemos encontrar aleatoriamente o spin apontando para cima. O que isso nos diz sobre a segunda partícula? Como organizamos cuidadosamente o nosso estado quântico emaranhado, sabemos agora com 100% de certeza absoluta que a segunda partícula deve estar a apontar para baixo. Seu estado quântico foi emaranhado com a primeira partícula, e assim que uma revelação é feita, ambas as revelações são feitas.
Mas e se a segunda partícula estivesse do outro lado da sala? Ou através da galáxia? De acordo com a teoria quântica, assim que uma “escolha” é feita, a partícula parceira “sabe” instantaneamente qual será o spin. Parece que a comunicação pode ser alcançada mais rapidamente que a luz.
A solução para este aparente paradoxo surge do exame minucioso do que está a acontecer e quando – e, mais importante, quem sabe o quê e quando.
Digamos que sou eu quem faz a medição da partícula A, enquanto você é o responsável pela partícula B. Depois de fazer a medição, tenho certeza de qual spin sua partícula deve ter. Mas você não! Você só saberá quando fizer sua própria medição ou depois que eu lhe contar. Mas em ambos os casos nada é transmitido mais rápido que a luz. Ou você faz sua própria medição local ou espera pelo meu sinal.
Enquanto as duas partículas estão conectadas, ninguém fica sabendo de nada com antecedência. Eu sei o que sua partícula está fazendo, mas só posso informá-lo em uma velocidade mais lenta que a da luz – ou você descobrirá por si mesmo.
Assim, embora o processo de emaranhamento aconteça instantaneamente, a revelação dele não acontece. Temos que usar os bons e velhos métodos de comunicação, não mais rápidos que a luz, para reunir as correlações que o emaranhamento quântico exige.
