Os investigadores demonstraram um mecanismo chave que explica como a natureza difusa e probabilística do mundo quântico dá lugar à realidade clara e consistente que experienciamos. O estudo confirma que o acordo sobre a realidade objectiva não requer medições perfeitas, mas surge naturalmente mesmo a partir de observações imperfeitas – apoiando a teoria do darwinismo quântico.
O quebra-cabeça da realidade clássica
No nível quântico, as partículas existem em uma superposição de estados até serem medidas. No entanto, os objetos do cotidiano parecem definidos, sem imprecisão quântica. Durante décadas, os físicos procuraram explicar esta transição da incerteza quântica para a certeza clássica.
A principal explicação, proposta por Wojciech Zurek em 2000, é o darwinismo quântico. Esta ideia sugere que certos estados quânticos são mais “adequados” para a sobrevivência no ambiente – o que significa que se replicam de forma mais eficaz através de interações com o seu entorno. Os observadores percebem então esses estados dominantes como realidade objetiva. Se vários observadores observarem independentemente o mesmo estado replicado, eles concordarão sobre o que é “real”.
Observações imperfeitas ainda levam a um acordo
Um novo estudo realizado por Steve Campbell, da University College Dublin e colegas, mostrou agora que mesmo medições grosseiras podem levar a um acordo objetivo. A equipa reformulou o problema como uma questão de detecção quântica: quanta informação sobre as propriedades de um objecto (como a frequência da luz) deve ser recolhida para se chegar a uma conclusão definitiva.
Usando uma métrica chamada “informação quântica de Fisher” (QFI), eles calcularam a eficiência com que diferentes esquemas de medição poderiam determinar uma propriedade objetiva. Surpreendentemente, os resultados revelaram que observadores que fazem medições imprecisas ainda podem convergir para as mesmas conclusões, se tiverem dados suficientes.
“Uma medição tola pode, na verdade, funcionar tão bem quanto uma medição muito mais sofisticada”, diz Gabriel Landi, da Universidade de Rochester. “Essa é uma maneira de ver o surgimento da classicidade: quando os fragmentos se tornam grandes o suficiente, os observadores começam a concordar até mesmo com medições simples.”
Implicações e pesquisas futuras
Esta pesquisa une o darwinismo quântico teórico com experimentos quânticos práticos, facilitando o teste em sistemas do mundo real. Diego Wisniacki, da Universidade de Buenos Aires, observa que o QFI – um conceito central na teoria da informação quântica – não foi aplicado ao darwinismo quântico antes, abrindo potencialmente novos caminhos experimentais.
G. Massimo Palma, da Universidade de Palermo, acrescenta que embora este seja um passo significativo, sistemas mais complexos precisam ser modelados para solidificar ainda mais a teoria. Landi e sua equipe já estão planejando experimentos com qubits de íons aprisionados para comparar a escala de tempo para o surgimento da objetividade com as propriedades quânticas conhecidas dos qubits.
Em essência, este estudo mostra que o surgimento da realidade clássica não se trata de observação perfeita, mas do grande volume de interações ambientais que selecionam estados quânticos estáveis e replicáveis. As descobertas reforçam a ideia de que a nossa experiência partilhada de um mundo objectivo não é uma propriedade fundamental da natureza, mas um fenómeno emergente.
