Objetos grandes, como beisebol, veículos, e planetas, comportar-se de acordo com as leis clássicas da mecânica formuladas por Sir Isaac Newton. Os pequenos, como átomos e partículas subatômicas, são governados pela mecânica quântica, onde um objeto pode se comportar como uma onda e uma partícula.

A fronteira entre os reinos clássico e quântico sempre foi de grande interesse. Pesquisa relatada em AVS Quantum Science , considera a questão do que torna algo "mais quântico" do que outro - há uma maneira de caracterizar "quantum"? Os autores relatam que encontraram uma maneira de fazer exatamente isso.

O grau de quantum é importante para aplicações como computação quântica e detecção quântica, que oferecem vantagens que não são encontradas em suas contrapartes clássicas. Compreender essas vantagens requer, por sua vez, uma compreensão do grau de quantumidade dos sistemas físicos envolvidos.

Em vez de propor uma escala cujos valores estariam associados ao grau de quanticidade, os autores deste estudo olham para extremos, ou seja, aqueles estados que são mais quânticos ou menos quânticos. O autor Luis Sanchez-Soto disse que a ideia do estudo veio de uma pergunta feita em um encontro científico.

"Eu estava ministrando um seminário sobre esse assunto quando alguém me fez a seguinte pergunta:'Vocês, da óptica quântica, sempre falam sobre os estados mais clássicos, mas e quanto à maioria dos estados quânticos? '”, disse ele.

Há muito se entende que os chamados estados coerentes podem ser descritos como quase clássicos. Estados coerentes ocorrem, por exemplo, em um laser, onde a luz de múltiplas fontes de fótons estão em fase, tornando-os o menor quantum dos estados.

Um sistema quântico muitas vezes pode ser representado matematicamente por pontos em uma esfera. Este tipo de representação é chamado de constelação de Majorana, e para estados coerentes, a constelação é simplesmente um único ponto. Uma vez que estes são o menor quantum de estados, os mais quânticos teriam constelações que cobrem mais da esfera.

Os pesquisadores observaram várias maneiras pelas quais outros cientistas exploraram a quanticidade e consideraram a constelação de Majorana para cada uma delas. Eles então perguntaram qual é o conjunto de pontos mais uniformemente distribuído em uma esfera para essa abordagem.

Como Sanchez-Soto e seus colegas consideraram a questão da quanticidade, eles perceberam que era um projeto matemático "de imensa beleza, "além de ser útil.