Un equipo internacional de físicos ha descubierto que los sistemas cuánticos pueden presentar memoria y carencia de la misma de forma simultánea, dependiendo de cómo se observe el sistema.
El estudio, en el que participan investigadores de la Universidad de Turku, la Universidad de Milán y la Universidad Nicolaus Copernicus, demuestra que la presencia de memoria en un proceso cuántico no es una propiedad fija.
En la física clásica, se considera que un sistema carece de memoria si su comportamiento futuro depende únicamente de su estado actual. Sin embargo, los investigadores han hallado que la mecánica cuántica complica esta sencilla definición.
Perspectivas duales sobre la memoria cuántica
El equipo analizó el sistema mediante dos marcos teóricos distintos: el enfoque de Schrödinger, que rastrea la evolución de los estados cuánticos, y el enfoque de Heisenberg, centrado en propiedades medibles conocidas como observables.
Aunque ambos métodos arrojan los mismos resultados experimentales, no ofrecen la misma descripción de la memoria. Algunos efectos de memoria solo son visibles al analizar los estados, mientras que otros solo aparecen al centrarse en las observables.
"Nuestro trabajo demuestra que la memoria no es un concepto único, sino que puede manifestarse de diferentes maneras dependiendo de cómo se describa la evolución de un sistema", afirmó Federico Settimo, investigador doctoral de la Universidad de Turku.
Esta dualidad implica que un sistema cuántico puede parecer haber perdido su historia en una descripción, mientras que la conserva en otra. Los hallazgos, publicados en la revista PRX Quantum, sugieren que los investigadores no pueden confiar únicamente en los estados cuánticos para comprender la trayectoria de un sistema.
Comprender estos efectos de memoria ocultos es vital para el desarrollo de la computación y las comunicaciones cuánticas. Los entornos externos suelen introducir ruido que puede alterar las operaciones cuánticas.
"Saber cómo se puede detectar la memoria es esencial para desarrollar estrategias que mitiguen el ruido o aprovechen los efectos ambientales en dispositivos cuánticos reales", señaló el profesor Jyrki Piilo, de la Universidad de Turku.
