Pesquisadores usaram um computador quântico para realizar um teste chave que sugere que a mecânica quântica descreve com precisão a realidade em escalas pequenas. O experimento confirma a visão 'ôntica', na qual a função de onda representa estados quânticos verdadeiros. No entanto, o ruído limita as percepções em escalas maiores.
A mecânica quântica tem intrigado físicos desde sua descoberta há mais de um século devido à sua natureza probabilística. Uma superposição, por exemplo, levanta questões: uma partícula ocupa realmente múltiplos lugares, ou a função de onda é meramente uma ferramenta para calcular probabilidades? Teorias de variáveis ocultas propõem realidades subjacentes além das descrições quânticas, mas experimentos como o de John Bell na década de 1960 apoiaram a não-localidade quântica, descartando tais ideias.
Em 2012, os físicos Matthew Pusey, Jonathan Barrett e Terry Rudolph desenvolveram o teste PBR para distinguir entre interpretações de sistemas quânticos. A visão ôntica sustenta que a função de onda—a descrição matemática dos estados quânticos—reflete a realidade, enquanto a visão epistêmica a vê como uma aproximação que esconde verdades mais profundas. O teste PBR compara elementos quânticos, como qubits, para verificar se os resultados correspondem às previsões; sobreposições maiores do que o esperado apoiariam o lado epistêmico.
Songqinghao Yang na Universidade de Cambridge e colegas aplicaram este teste em um computador quântico IBM Heron. Para pequenos grupos de qubits—pares ou conjuntos de cinco—eles mediram saídas como strings de 1s e 0s, considerando o ruído. Os resultados alinharam-se com as previsões quânticas, confirmando a visão ôntica. “Atualmente, todo hardware quântico é ruidoso, e há alguns erros em todas as operações, então se adicionarmos esse ruído sobre o limiar PBR, o que aconteceria com nossa interpretação [de nosso sistema]?” diz Yang. “Acontece que se você fizer o experimento em pequena escala, ainda podemos satisfazer o teste PBR original e podemos descartar a interpretação epistêmica.”
Desafios surgiram com a máquina de 156 qubits, onde erros obscureceram distinções entre visões. Isso limita conclusões sobre a realidade quântica em escalas maiores. Verificar a 'quanticidade' via PBR poderia servir como benchmark para dispositivos com vantagem quântica, a capacidade de superar computadores clássicos. “Se você quiser ter vantagem quântica, precisa ter quanticidade dentro dos seus computadores quânticos, caso contrário, você pode encontrar um algoritmo clássico equivalente,” observa o membro da equipe Haomu Yuan.
Matthew Pusey, um originador do PBR agora na Universidade de York, acha intrigante usá-lo como benchmark de desempenho, mas questiona suas implicações para a realidade, pois assume a validade da teoria quântica. Terry Rudolph no Imperial College London acrescenta que testar em sistemas maiores estreita teorias alternativas, embora este experimento possa não descartar falhas específicas em escalas mesoscópicas. O estudo aparece no arXiv (DOI: arxiv.org/abs/2510.11213).