O famoso gato de Schrödinger, criado como metáfora para explicar as peculiaridades da física quântica, ganhou uma nova vida nos últimos anos.

O que era apenas um experimento teórico agora serve de inspiração para avanços tecnológicos reais, impulsionando o desenvolvimento de superposições em sistemas cada vez maiores.

A ideia original, proposta em 1935 por Erwin Schrödinger, imaginava um gato preso em uma caixa, simultaneamente vivo e morto até que alguém abrisse a tampa. Este cenário ilustra como partículas quânticas podem existir em estados de superposição — uma condição impossível de ser observada diretamente no mundo macroscópico.

Atualmente, cientistas têm reproduzido “gatos” usando partículas, átomos e circuitos supercondutores.

Um dos feitos mais recentes foi o da IBM, que produziu uma superposição envolvendo 120 qubits interligados, utilizando um estado conhecido como GHZ (Greenberger-Horne-Zeilinger), segundo uma coluna da New Scientist.

A experiência demonstrou que seus sistemas quânticos conseguem criar e sustentar estados complexos — um passo essencial para tornar os computadores quânticos mais eficientes.

Superposição quântica: do pensamento filosófico à prática científica

Além do experimento da IBM, a busca por criar “gatos quânticos” maiores se intensificou. Em 2023, pesquisadores conseguiram colocar um cristal com 10 quadrilhões de átomos em estado de superposição, ampliando o entendimento sobre até onde a mecânica quântica pode ser aplicada em objetos macroscópicos.

Desde tentativas com partículas de luz até experimentos envolvendo criaturas microscópicas, como o tardígrado, o desafio de aproximar o mundo visível dos fenômenos quânticos fascina pesquisadores ao redor do planeta.

Ainda que colocar seres vivos em superposição continue fora do alcance atual, o número crescente de experiências mostra que o conceito do gato — antes visto como “ridículo”, segundo o próprio Schrödinger — se tornou uma referência prática no avanço da tecnologia quântica.

O que é a teoria do Gato de Schrödinger?

No exemplo de Schrödinger, o gato estaria simultaneamente vivo e morto enquanto a caixa estivesse fechada. Esse estado é conhecido como superposição quântica e demonstra um dos maiores desafios da mecânica quântica: como traduzir fenômenos microscópicos, regidos por leis diferentes das do mundo macroscópico, para o mundo que vivenciamos.

A superposição quântica por sua vez é um princípio fundamental da mecânica quântica, no qual uma partícula pode estar em múltiplos estados ao mesmo tempo. No caso do experimento do Gato de Schrödinger, a partícula radioativa dentro da caixa pode ou não ter decaído, o que, teoricamente, coloca o gato em dois estados simultâneos: vivo e morto.

Quando o observador abre a caixa, a superposição colapsa, e o gato assume um estado definido — vivo ou morto. Esse colapso sugere que o ato de observação é essencial para determinar o estado de um sistema quântico.

Qual o propósito do experimento?

Apesar de parecer um cenário absurdo, Schrödinger não criou esse experimento para explicar como os gatos funcionam, tampouco para provar a existência de zumbis ou pessoas mortas-vivas. A ideia foi criticar os paradoxos gerados pela interpretação de Copenhague. Ele queria destacar como os conceitos da mecânica quântica, quando aplicados ao mundo macroscópico, levam a implicações que desafiam nossa intuição.

O experimento também abre espaço para discussões sobre a função de onda, uma equação matemática que descreve o estado quântico de uma partícula. Na mecânica quântica, a função de onda é um dos conceitos mais importantes, porque define as probabilidades dos estados possíveis de um sistema.

Embora o Gato de Schrödinger seja uma experiência puramente teórica, ele desempenha um papel central na compreensão de fenômenos quânticos e no desenvolvimento de tecnologias como a computação quântica. Nessa área, por exemplo, a superposição permite que qubits representem vários estados ao mesmo tempo, ampliando exponencialmente o poder de processamento.

A teoria também influencia debates filosóficos e científicos sobre a natureza da realidade, percepção e o papel do observador no universo. Para Schrödinger, o paradoxo do gato foi uma maneira de provocar cientistas e questionar os limites da interpretação quântica vigente.

*Este conteúdo foi produzido com o auxílio de ferramentas de inteligência artificial e revisado por nossa equipe editorial.