Podemos ter encontrado uma maneira de salvar o gato de Schrödinger

A física quântica é um ramo que às vezes pode ser complexo, a ponto de a explicação de teorias relacionadas muitas vezes exigirem metáforas. Em 1935, Erwin Schrõdinger usou um para apresentar ao público em geral o princípio da imprevisibilidade ou comportamento imprevisível das partículas.

Esta ilustração lança luz sobre uma das teorias nas quais a mecânica quântica se baseia. No entanto, pesquisadores da Universidade de Yale acabaram de perturbar o postulado.

Um gato escondido debaixo de um edredom

O experimento imaginário consiste em colocar um gato em uma caixa fechada com um mecanismo capaz de matar o animal em caso de decaimento radioativo de um átomo. Enquanto não abrirmos a caixa, não poderemos ver se está vivo ou morto. Assim, o átomo está simultaneamente em dois estados, intacto e desintegrado.

A superposição de estados, entre a morte e a vida, e o evento imprevisível dão uma imagem perfeita do comportamento das partículas. Além disso, o princípio de decoerência só pode ser observado durante uma observação, ou seja, abrindo a caixa.

Saltos quânticos sempre seguem o mesmo caminho

A metáfora explica que uma partícula como um átomo, um elétron ou um fóton pode estar em vários estados de energia ao mesmo tempo. Ao abrir a caixa, ocorre um salto quântico, ou transição repentina e aleatória, entre os estados de energia.

Os pesquisadores usaram átomos artificiais chamados Qbits como unidades básicas. Eles demonstraram sua capacidade de manipular e reverter um salto quântico, ou seja, a transição abrupta de um elétron de um estado de energia para outro. Dessa forma, eles poderiam evitar que o átomo se decompusesse enquanto salvavam o gato.

“Os saltos quânticos de um átomo são análogos à erupção de um vulcão. Com o monitoramento adequado, podemos detectá-los com certeza e agir antes que aconteçam”disse o físico Zlatko Minev.

De acordo com essa nova hipótese, outro pulso de radiação perfeitamente cronometrado pode reverter o salto detectado e redefinir o Qbit. Seguindo essa lógica, o gato de Schrödinger poderia ser salvo, ou até mesmo trazido de volta à vida.

Aplicações em computação quântica?

Em resumo, os físicos não podem prever com precisão os saltos quânticos de um átomo. Pode acontecer em cinco minutos ou cinco horas. Por outro lado, essas reações sempre seguem o mesmo caminho quando são desencadeadas. Dos 6,8 milhões de casos observados, o padrão permanece consistente.

Esses novos resultados mostram que ainda há muito a descobrir no campo pouco explorado da mecânica quântica. Por enquanto, eles poderiam ter aplicações relativas na obtenção de computação quântica confiável e operacional.

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