Veure el futur quàntic

Els científics de la Universitat de Sydney, a Austràlia, han demostrat la capacitat de veure el futur dels sistemes quàntics, de manera que si s'utilitza aquest coneixement, serà una fita important que podrà ajudar a portar el món de la tecnologia quàntica a la realitat.

Les aplicacions de les tecnologies quàntiques són convincents, de manera que tindrà un impacte significatiu - sobretot en l'àmbit de la detecció i la metrologia. A més, el potencial per construir ordinadors quàntics utilitzant bits quàntics, o qubits, està impulsant la inversió de les companyies més grans del món.

No obstant això, un obstacle important per a la construcció de les tecnologies quàntiques fiables ha estat l'assignació a l'atzar de sistemes quàntics pels seus entorns, o decoherence, que destrueix eficaçment el caràcter quàntic útil.
Els físics han fet un salt en la tècnica per fer front a l'ús de tècniques de grans volums de dades per predir com els sistemes quàntics canviaran i, a continuació, poder preveure la degradació del sistema, quan aquest es produeixi.

En la tecnologia quàntica el temps de vida es mesura generalment en fraccions de segon en lloc d'anys. El professor Michael Biercuk, de la Universitat de l'Escola de Física de Sydney i cap de la investigació al Centre del Consell d'Investigació Australià per Engineered Quantum Systems, va dir que el seu grup ha demostrat que és possible suprimir la decoherència de manera preventiva. La clau ha estat desenvolupar una tècnica per predir com es desintegraria el sistema.
El professor Biercuk destaca els reptes de fer prediccions en un món quàntic: "Els éssers humans fan servir rutinàriament tècniques predictives en la vida diària, per exemple, quan es juga al tennis i predir on anirà la pilota, cosa que anirà en base a les observacions de la pilota quan és a l'aire".

 Professor de Física Quàntica i Tecnologia Michael Biercuk. foto: Universitat de Sydney

"Això funciona perquè les regles que regeixen la forma en què la pilota es mou, com la gravetat, són regulars i conegudes. Però, i si les regles canvien aleatòriament mentre la pilota fa la seva trajectòria cap al jugador? En aquest cas, és gairebé impossible predir el futur comportament de la pilota".
I no obstant això, la situació que cal treballar a causa de la desintegració dels sistemes quàntics, és a l'atzar. D'altra banda, en l'observació del regne quàntic s'esborra la quanticitat, per la qual cosa el seu equip havia de ser capaç d'endevinar com i quan el sistema es trencaria a l'atzar.

Es a dir, en l'exemple de la pilota de tennis, el que realment cal, és tirar la pilota mentre el jugador te els ulls embenats. Amb aquesta premissa, l'equip va tornar a la màquina d'aprenentatge per mantenir els seus sistemes quàntics o qubits.
El que podria ser similar a un comportament aleatori que realment conté informació suficient perquè un programa d'ordinador endevini com el sistema podria canviar en el futur assolint unes prediccions que van ser notablement precises, el que permet a l'equip utilitzar les seves conjectures preventivament per compensar els canvis previstos.
Fer això en temps real, va permetre a l'equip evitar la desintegració del caràcter quàntic, que s'estén  a la vida útil dels qubits.


Font: PHYSorg