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Esta matéria foi mencionada por Rodrigo Romo em sua live sobre Guerra Temporal e Realidades Paralelas (link).

FONTE – IFL SCIENCE

Uma equipe de pesquisadores criou com sucesso o protótipo de um dispositivo quântico capaz de gerar até 16 possíveis futuros em um único instante, usando uma teoria conhecida como superposição quântica (ver vídeo abaixo). Publicando seu trabalho na revista Nature Communications, a equipe diz que seu computador é capaz de prever todos os possíveis futuros em um momento, bem como muitas realidades possíveis que se estendem para o futuro e crescem a cada minuto.

Um tema muito complexo, então vamos dividi-lo.

“Basicamente, a superposição quântica significa que antes de medir algo, uma partícula como um elétron tem a possibilidade de estar em todos os diferentes estados possíveis”, explicou Brandon Baxley, estudante de física de Long Beach, da Universidade Estadual da Califórnia. Por exemplo, antes de medir o spin de um elétron, presume-se que ele esteja em ambos os estados ao mesmo tempo e, ao medir o spin, o ato de medi-lo força a partícula a assumir um estado particular.

“Isto está intimamente relacionado a coisas como a dualidade onda-partícula, onde partículas podem agir como uma onda ou uma partícula dependendo do tipo específico de medição que você realiza”, disse ele.

Mais simplesmente, vamos usar o exemplo de uma moeda. Quando você a joga antes de verificar o resultado, a moeda está em ambos os estados possíveis – cara e coroa. Esta é uma probabilidade relativamente fácil de prever a longo prazo, mas quando o sistema não é tão simples, as estatísticas tornam-se cada vez mais complicadas. Usar a mecânica quântica é uma maneira de considerar os múltiplos caminhos potenciais juntos, permitindo que os pesquisadores elaborem os cenários mais prováveis.

O gato de Schrodinger é uma teoria usada para explicar a física quântica em que um gato imaginário é colocado dentro de uma caixa com veneno radioativo. Sob a mecânica quântica, o gato é considerado vivo e morto até que a caixa seja aberta e o gato possa ser observado.

O dispositivo quântico, no entanto, é um pouco mais complexo. É capaz de examinar todos os futuros possíveis colocando-os em uma superposição quântica muito parecida com o gato de Schrodinger, que estava simultaneamente morto e vivo. Aqui, um processador de informação quântica fotônica representa os resultados futuros de um processo de decisão utilizando posições de fótons (partículas quânticas de luz). Em seguida, cria uma superposição quântica de todas as trajetórias possíveis em que o sistema pode evoluir, permitindo que a equipe introduza e demonstre a ideia de comparar futuros estatísticos.

“O funcionamento deste dispositivo é inspirado pelo ganhador do Prêmio Nobel Richard Feynman”, disse o autor do estudo, Jayne Thompson, em um comunicado. “Quando Feynman começou a estudar física quântica, percebeu que quando uma partícula viaja do ponto A para o ponto B, ela não segue necessariamente um único caminho. Em vez disso, ela cruza simultaneamente todos os caminhos possíveis que conectam os pontos. Nosso trabalho amplia esse fenômeno para modelar futuros estatísticos.“

A máquina já demonstrou uma aplicação: medir como nossa predisposição em relação a um determinado resultado no presente pode afetar o futuro.

“Nossa abordagem é sintetizar uma superposição quântica de todos os futuros possíveis para cada predisposição”, explicou o pesquisador Farzad Ghafari. “Por interferir essas superposições entre cada uma delas, podemos evitar completamente olhando um para o futuro possível individualmente. Na verdade, muitas correntes de algoritmos de inteligência artificial (IA) aprendem por ver como pequenas mudanças em seu comportamento podem levar a diferentes resultados futuros, por isso, nossas técnicas podem permitir que IAs quânticos aprimorados aprendam o efeito de suas ações com muito mais eficiência”.

Aula sobre Superposição Quântica no MIT (curso aberto) – ligue as legendas automáticas:

Outro video explicativo sobre este experimento (em Português):