Um sistema quântico pode parecer totalmente sem memória e, ao mesmo tempo, guardar sinais claros do próprio passado. Essa é a conclusão de um estudo internacional publicado na revista PRX Quantum, que revisitou uma das ideias mais básicas da física no campo da memória quântica. O resultado pode mudar a forma como cientistas analisam ruído, informação e controle em tecnologias quânticas.
O trabalho reuniu pesquisadores da University of Turku, na Finlândia, da University of Milan, na Itália, e da Nicolaus Copernicus University, em Toruń, na Polônia. A equipe concluiu que a memória em sistemas quânticos não é uma propriedade única e fixa. Ela depende de como a evolução do sistema é descrita.
O que é “memória” nesse contexto
Na física clássica, um sistema é sem memória quando o que acontece a seguir depende apenas do estado atual. Se estados passados continuam influenciando o futuro, então há memória.
Na física quântica, o quadro fica bem mais complicado. Sistemas quânticos armazenam e transferem informação de maneiras que não têm equivalente direto no mundo clássico. Além disso, as medições não apenas revelam o sistema. Elas também fazem parte da sua evolução.
Ou seja, uma pergunta aparentemente simples, “o sistema se lembra do passado?”, não tem resposta tão simples assim no domínio quântico.
Dois jeitos de olhar o mesmo sistema
Os pesquisadores compararam duas formas tradicionais de descrever a mecânica quântica. A primeira acompanha como os estados quânticos mudam ao longo do tempo, numa abordagem associada a Erwin Schrödinger.
A segunda observa a evolução das quantidades mensuráveis, isto é, das propriedades que um experimento pode detectar. Essa visão está ligada a Werner Heisenberg.
As duas abordagens levam aos mesmos resultados experimentais. Mesmo assim, o estudo mostra que elas não são equivalentes quando o assunto é memória.
“Nós mostramos que a memória não é um conceito único, mas pode se manifestar de maneiras diferentes, dependendo de como a evolução de um sistema é descrita”, afirmou ao ScienceDaily, Federico Settimo, primeiro autor do trabalho e pesquisador de doutorado da University of Turku.
Quando lembrar e esquecer acontecem juntos
O ponto mais intrigante do estudo está em, dependendo do enquadramento usado, surgem tipos diferentes de memória. Alguns efeitos só aparecem quando os cientistas analisam a evolução dos estados quânticos. Outros só ficam visíveis quando o foco recai sobre os observáveis, ou seja, as propriedades medidas em laboratório.
Na prática, isso significa que o mesmo sistema pode parecer sem memória em uma descrição e mostrar memória em outra. É como assistir ao mesmo jogo por duas câmeras diferentes e perceber lances que a outra não mostrou.
Esse resultado sugere que olhar apenas para estados quânticos não basta para entender toda a dinâmica da memória.
Por que isso importa para a tecnologia quântica
A descoberta tem peso conceitual, mas não fica só na teoria. Tecnologias quânticas lidam com ruído e com a influência do ambiente externo, que pode introduzir memória no sistema. Saber como essa memória aparece, e como ela pode ser detectada, ajuda a pensar estratégias para reduzir interferências ou até aproveitar esses efeitos.
“Nossos resultados abrem novas linhas de pesquisa sobre a dinâmica de sistemas quânticos. Além disso, eles têm implicações para tecnologias quânticas, nas quais o ambiente externo induz ruído e efeitos de memória”, disse, em tradução livre, o professor Jyrki Piilo, da University of Turku.
Além disso, o estudo reforça uma das marcas da física quântica que até conceitos que parecem sólidos no cotidiano podem mudar de forma quando entram no mundo microscópico.
É editor-chefe, repórter e copywriter, escrevendo principalmente sobre ciência, tecnologia e cultura nerd e geek. Entusiasta da astronomia, acompanha temas ligados à exploração espacial e é fã de Star Trek.
