O árido ártico canadense é um lugar difícil para detectar um espião.

Por um lado, a região está bem no topo do pólo norte magnético do mundo, onde as partículas carregadas violentamente, liberadas por manchas solares e explosões solares, são inevitavelmente atraídas. Essa interferência solar torna difícil separar sinais de rádio importantes do ruído de fundo – e quando você está tentando detectar um míssil invisível especificamente projetado para repelir ondas de rádio, seu trabalho fica ainda mais difícil.

É por isso que os cientistas canadenses querem melhorar o jogo de observação de espiões de seu país no Ártico, substituindo suas tradicionais estações de radar por poderosos “radares quânticos”, alimentados por um dos persistentes enigmas da física quântica.

Mas um radar quântico funcional nunca foi testado fora do laboratório. Esta semana, pesquisadores da Universidade de Waterloo, em Ontário, no Canadá, anunciaram que estão dando um grande passo adiante ao fazer exatamente isso.

“O objetivo do nosso projeto é criar uma fonte robusta de fótons emaranhados que podem ser gerados com o pressionar de um botão”, disse Jonathan Baugh, membro do corpo docente do Instituto de Computação Quântica (IQC) da Universidade de Waterloo, em um comunicado. . “Este projeto nos permitirá desenvolver a tecnologia para ajudar a mover o radar quântico do laboratório para o campo. Isso pode mudar a maneira como pensamos sobre a segurança nacional ”.

Mas o que os fótons, ou partículas de luz, têm a ver com a detecção de aviões furtivos e mísseis? Tudo depende do comportamento misterioso de partículas emaranhadas, que confundiram os físicos desde a época de Einstein.

Na física quântica, partículas “emaranhadas” são duas partículas (como fótons) que têm uma conexão especial . Quando uma força ou ação muda uma partícula, a partícula emparelhada muda instantaneamente também, mesmo que as duas partículas estejam separadas por enormes distâncias – digamos, a 100.000 anos-luz de distância .

Para que tal mudança ocorra, as partículas precisam, de alguma maneira, correlacionar seus estados umas com as outras mais rápido que a velocidade da luz, o que realmente incomodou Einstein. (Ele chamava o fenómeno inteiro de ” ação fantasmagórica à distância “.) Ainda assim, experimentos mais recentes mostraram que a ação assustadora à distância realmente parece acontecer.

Em um radar quântico, os pares de fótons emaranhados seriam interligados em uma escala de milhas, em vez de anos-luz (no início, pelo menos). Primeiro, os aglomerados de fótons individuais devem ser divididos por um cristal, cada fóton cortado se tornando um par entrelaçado. Um fóton em um par seria contido na estação de radar, enquanto o segundo seria transmitido para o céu. Quando esse segundo fóton atinge algo no céu – digamos, um bombardeiro furtivo – ele é refletido e desviado, e seu tempo de retorno revelaria a posição e a velocidade do bombardeiro.

Planos furtivos tentam se esconder de ondas de rádio, então métodos baseados em luz seriam muito mais eficazes contra eles. E qualquer tentativa de embaralhar ou alterar o fóton que atinge o bombardeiro seria instantaneamente refletida no estado do fóton estacionário, porque os dois estão emaranhados. O entrelaçamento entre o par de fótons também permite que o radar quântico separe o sinal do fóton emaranhado que sai de um avião do ruído de outras partículas de luz que cruzam a atmosfera, como as de erupções solares.

Dessa forma, um radar quântico poderia essencialmente ver objetos ocultos do passado projetados para repelir sistemas tradicionais de radares baseados em rádio.

A tecnologia de radar quântico ainda permanece em grande parte teórica, apesar da afirmação do jornal chinês de que o país já havia alcançado um radar quântico em funcionamento em 2016 (alguns especialistas são céticos quanto a essa afirmação ). Mas pesquisadores de todo o mundo, incluindo equipes da Lockheed Martin e da Universidade de Waterloo, continuam pressionando o invisível.

Live Science