Experimento revela tempo negativo em fótons

Em 4 de agosto de 2026, pesquisadores publicaram um estudo que demonstra que fótons podem apresentar um tempo de permanência negativo ao atravessar uma nuvem de átomos de rubídio. O trabalho combina observação do tempo de chegada do fóton com medições fracas do tempo de excitação dos átomos.

Como os fótons atravessam nuvem de rubídio

Os átomos de rubídio têm uma "ressonância" com os fótons, permitindo que a energia do fóton seja temporariamente transferida ao átomo, gerando uma excitação atômica. Para que essa ressonância ocorra, o fóton deve possuir energia bem definida, coincidindo com a energia necessária para excitar o átomo.

O que significa tempo negativo de chegada

De acordo com o princípio da incerteza de Heisenberg, um fóton com energia bem definida tem um tempo de pulso longo, o que impede a determinação exata do instante em que ele entra na nuvem. Quando um fóton consegue atravessar a nuvem sem ser espalhado, o tempo médio calculado a partir da entrada esperada indica que ele chega ao outro lado antes do previsto, parecendo ter passado um tempo negativo dentro da nuvem.

Medindo o tempo de permanência com medida fraca

Para investigar quanto tempo o fóton realmente permanece excitando os átomos, os experimentadores realizaram medições contínuas, porém imprecisas, sobre os átomos enquanto o fóton atravessava a nuvem. Essa abordagem evita o efeito Zeno quântico, que impediria a interação ao se fazer medições precisas.

Resultado: coincidência entre tempos negativos

Usando um feixe de laser fraco e analisando pequenas variações de fase, os pesquisadores obtiveram, após milhões de repetições, um tempo de permanência médio que coincidiu exatamente com o tempo negativo inferido a partir da chegada precoce do fóton. Essa igualdade não poderia ser explicada apenas pelo fato de que apenas a frente do pulso ultrapassa a nuvem.

Significado para a pesquisa quântica

O achado demonstra que o tempo negativo de permanência não é um artefato, mas um efeito mensurável que impacta diretamente a nuvem atômica atravessada pelo fóton. O experimento reforça a ideia de que ainda há fenômenos inesperados a serem explorados na física quântica.

Com informações de ScienceDaily.