Se os objetos em movimento forem como a água da chuva fluindo por uma sarjeta e caindo em uma poça, então, objetos quânticos em movimento são como água da chuva que pode acabar em um monte de poças, tudo de uma vez. Descobrir para onde realmente vão os objetos quânticos frustrou os cientistas durante anos.

Agora, um grupo de pesquisadores liderado por Yale derivou uma fórmula para compreender onde os objetos quânticos pousam quando são transmitidos. É um desenvolvimento que oferece uma visão para o controle de sistemas quânticos abertos em uma variedade de situações.

"A fórmula que derivamos é muito útil para operar um computador quântico, "disse Victor Albert, primeiro autor de um estudo publicado na revista Revisão Física X . "Nosso resultado diz que, em princípio, podemos projetar 'calhas de chuva' e 'portões' em um sistema para manipular objetos quânticos, depois de pousarem ou durante o fluxo real. "

Nesse caso, as calhas e portões representam a ideia de dissipação, um processo que geralmente é destrutivo para propriedades quânticas frágeis, mas isso às vezes pode ser projetado para controlar e proteger essas propriedades.

O principal investigador da pesquisa é Liang Jiang, professor assistente de física aplicada e física em Yale.

É um princípio fundamental da natureza que os objetos se moverão até atingirem um estado de energia mínima, ou aterramento. Mas em sistemas quânticos, pode haver vários aterramentos porque os sistemas quânticos podem existir em vários estados ao mesmo tempo - o que é conhecido como superposição.

É aí que entram as calhas e os portões. Jiang, Albert, e seus colegas usaram esses mecanismos para formular a probabilidade de objetos quânticos pousarem em um local ou outro. A fórmula também mostrou que havia uma situação em que a superposição nunca pode ser sustentada:quando uma "gota" quântica em superposição já caiu em uma "poça", mas ainda não chegou à outra "poça".

"Em outras palavras, tal estado de superposição sempre perde algumas de suas propriedades quânticas à medida que a 'gota' flui completamente para as duas poças, "Albert disse." Este é, de certa forma, um resultado negativo, mas é um pouco surpreendente que sempre se mantenha. "

Ambos os aspectos da fórmula serão úteis na construção de computadores quânticos, Albert notou. À medida que a comunidade de pesquisa continua a desenvolver plataformas tecnológicas capazes de suportar tais sistemas, Albert disse, precisará saber "o que é e o que não é possível".