Pular para o conteúdo principal

Físicos preveem salto quântico e salvam gato de Schrodinger


Físicos dizem que é possível prever o salto quântico, contrariando uma teoria aceita há décadas. [Imagem: Kat Stockton]

Como salvar o gato de Schrodinger

Uma equipe de físicos da Austrália, EUA e França descobriu como salvar o famoso gato de Schrodinger, o símbolo da superposição quântica e da imprevisibilidade da natureza em escala atômica.

A descoberta permitirá que os pesquisadores criem um sistema de alerta antecipado para os saltos quânticos que ocorrem entre os qubits, os elementos fundamentais da computação quântica, e fazem com que eles percam seus dados.

O gato de Schrodinger é um paradoxo bem conhecido, usado para ilustrar o conceito de superposição - a capacidade de uma partícula existir simultaneamente em dois estados diferentes - e a imprevisibilidade, bem expressa no conhecido Princípio da Incerteza de Heisenberg.

Para ilustrar esses princípios, o físico Erwin Schrodinger (1887-1961) idealizou um experimento mental no qual um gato seria colocado em uma caixa selada, junto com uma fonte radioativa e um veneno que será liberado se um átomo da substância radioativa decair - o decaimento é um típico fenômeno quântico.

A teoria da superposição sugere que, até que alguém abra a caixa, não é possível saber se o átomo decaiu ou não - em outras palavras, o gato estará vivo e morto ao mesmo tempo, em uma superposição de estados, assim como a partícula que determina seu destino. Abrir a caixa para observar o gato faz com que ele mude abruptamente seu estado quântico, que então irá colapsar em uma situação de morto ou de vivo.

Salto quântico

Agora, Zlatko Minev e seus colegas resolveram dar uma olhada mais de perto no funcionamento real do mecanismo que dita essa mudança de estado, o famoso salto quântico. O salto quântico é a mudança discreta (não contínua) e aleatória no estado de uma partícula atômica, que somente "se realiza" quando é observada, quando sua função de onda colapsa.

O que eles descobriram é que é possível antecipar o salto quântico que determinará a mudança de estado da partícula radioativa decaindo e a ação de liberar o veneno. Mais do que isso, é possível agir em tempo real para salvar o gato, o que derruba décadas de um dogma fundamental da física quântica.

O experimento mostrou um aumento da coerência durante o salto - em lugar da decoerência - mesmo quando o fenômeno foi observado, o que tipicamente destrói a coerência quântica. Com isto, é possível reverter o salto.

Assim, os resultados contradizem a visão estabelecida pelo físico dinamarquês Niels Bohr (1885-1962), ao afirmar que os saltos quânticos não são nem abruptos e nem tão aleatórios quanto se pensava anteriormente.


O experimento consistiu em monitorar um átomo artificial supercondutor usando três geradores de micro-ondas irradiando o átomo, que fica preso em uma cavidade 3D feita de alumínio. [Imagem: Minev et al. - 10.1038/s41586-019-1287-z]

Computadores quânticos

Para um objeto minúsculo, como um elétron, uma molécula ou um átomo artificial, contendo informação quântica - é por isso que eles funcionam como qubits -, um salto quântico é a transição repentina de um dos estados de energia discretos para outro.

Como, no desenvolvimento dos computadores quânticos, os saltos dos qubits se manifestam como erros nos cálculos - a mudança de estado significa que o qubit perdeu seu dado -, esta descoberta simplesmente diz que é possível atuar contra esses erros, anulando-os na fonte, assim que ocorrem.

Este é um ponto crucial também para a teoria, dizem os pesquisadores, porque, embora os saltos quânticos pareçam discretos e aleatórios a longo prazo, inverter um salto quântico significa que a evolução do estado quântico possui, em parte, um caráter determinístico, e não aleatório - o salto sempre ocorre da mesma maneira previsível a partir do seu ponto de partida aleatório.

"Os saltos quânticos de um átomo são de certa forma análogos à erupção de um vulcão. Eles são completamente imprevisíveis a longo prazo. No entanto, com o monitoramento correto, podemos com certeza detectar um aviso prévio de um desastre iminente e agir antes que ocorra," disse Minev.

Bibliografia:

To catch and reverse a quantum jump mid-flight
Zlatko K. Minev, Shantanu O. Mundhada, Shyam Shankar, Philip Reinhold, Ricardo Gutiérrez-Jáuregui, Robert J. Schoelkopf, Mazyar Mirrahimi, Howard J. Carmichael, Michel H. Devoret
Nature
DOI: 10.1038/s41586-019-1287-z
https://arxiv.org/abs/1803.00545

FONTE: SITE INOVAÇÃO TECNOLOGICA

Comentários

Postagens mais visitadas deste blog

Mémorias da Ufologia: Caso SANTA ISABEL

FOTOS DO LAUDO

Na localidade de Santa Izabel(SP) em junho de 1999, a Sra. Alzira Maria de Jesus foi encontrada morta na sua cama, e por volta das 8 hs da manhã sua nora percebe o fato e sai imediatamente para ir ao orelhão e ligar para o seu marido e espera à ajuda e , ao chegar de volta em casa quase 40 min.depois a nora vê o corpo da sra. com o rosto totalmente desfigurado e praticamente sem carne; foi feito o boletim de ocorrência na delegacia da cidade sob n°145/99 em 24 de Junho. Posteriormente confirmou-se que à causa da morte foi a parada respiratória, mas o que aconteceu realmente como rosto desta sra. num espaço menor de uma hora?O laudo é cita sobre as configurações do mesmo, inclusive nas cavidades oculares, mas o que teria causado à perda do rosto ficou indeterminada. Mais estranho ainda é que na noite anterior aos fatos foram vistas bolas de luz voando nessa região rural e no início da madrugada os animais,como cachorros,gansos,e outros começaram à fazer um intenso barulh…

Ovnis e estranhas criaturas próximos ao Centro de Lançamento da Barreira do Inferno (RN)

Desde o ano de 2016 militares da Aeronáutica que trabalham na Barreira do Inferno já percebiam bolas de luzes alaranjadas como também feixes de luzes amarelados no céu noturno, bem próximo daquela região. Por desconhecerem totalmente a origem dessas luzes misteriosas e a finalidade delas, vários militares observavam intrigados e chegavam a comentar entre eles sobre esses fenômenos luminosos. Dias após a percepção dessas claridades no céu noturno, alguns militares começaram a perceber ao redor daquela localidade o aparecimento de criaturas vivas, de seres que não eram humanos. Um dos militares chegou a ver um "Urso Polar" e imediatamente comunicou a outros militares de plantão. Tal militar chegou a passar mal após a aparição de tal criatura. Já um outro militar flagrou uma outra criatura aparentando ser um "homem de grande porte" sair andando de dentro da água do mar. Outro militar relata que presenciou duas criaturas que de início pareciam apenas dois cachorros g…

A noite em que Lavras (MG) parou para ver um UFO

Serra da Bocaina no município de Lavras (MG)

Na noite de 1º de junho de 1969, um UFO sobrevoou a cidade de Lavras, região Sul do estado de Minas Gerais, sendo observado por centenas de pessoas. O fotógrafo amador e médico Dr. Rêmulo Tourino Furtini tirou diversas fotografias do estranho objeto, que chegou a fazer um pouso em um pasto existente na época. O sargento Inocêncio França do Tiro de Guerra local e vários atiradores comprovaram o pouso, constatado tecnicamente após o ocorrido. Na época, o caso foi notícia na mídia de todo o país, despertando o interesse da Nasa e até mesmo do extinto bloco soviético.


Ufo é fotografado na madrugada

Naquela fria madrugada de 1º de junho de 1969 algumas pessoas encontram-se nas ruas, já que no tradicional Clube de Lavras estava acontecendo um dos seus famosos bailes. Alguns bares encontravam-se abertos e alguns bêbados ziguezagueavam por aquelas ruas tranquilas.

Era uma noite comum de inverno, como tantas outras em uma cidade interiorana, quando…