Los principios de simetría de la física clásica que ayudan a mantener estable nuestro sistema solar tienen una contraparte intrigante en el mundo cuántico. según una nueva investigación de un equipo de físicos de Australia, Italia y Japón.

En todos los días de la vida, la simetría se asocia a menudo con la idea de belleza. Esto es igualmente cierto en física, donde se relaciona con el concepto de cantidades conservadas (como la conservación de energía, lo que significa que la energía no se puede crear ni destruir). Estas leyes nos dicen que la naturaleza se comportará mañana de forma muy similar a como se comportó ayer:la tierra seguirá girando alrededor del sol en un movimiento estable predecible.

Pero en el mundo real las simetrías son frecuentemente imperfectas y las influencias externas tienen un impacto en ellas. En el sistema solar el movimiento de la tierra se ve perturbado por la débil gravedad de miles de otros cuerpos. Motivado por preguntas como estas, Kolmogorov, Arnold y Moser demostraron en la década de 1960 que ciertos tipos de movimiento disfrutan de una estabilidad eterna contra estas fuerzas externas, lo que significa que la órbita de la Tierra permanecerá estable en un futuro lejano. Esta prueba de estabilidad es un hito en la mecánica clásica y está presente en varios conceptos de la física.

Ahora, colaboradores de la Universidad Macquarie, Sydney y la Universidad de Bari y la Universidad de Waseda, Tokio ha identificado un comportamiento similar en la dinámica de sistemas cuánticos como átomos y moléculas con simetría imperfecta.

En un artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el equipo ha establecido reglas sobre cuándo se puede confiar en el mismo tipo de estabilidad que se definió por primera vez en la década de 1960 en el mundo cuántico.

Según el profesor asociado Daniel Burgarth, autor principal de la Universidad Macquarie, "Existe una distinción formal entre fundamental, simetrías robustas y accidentales, frágiles. Las simetrías robustas son piedras angulares de la física cuántica en las que podemos confiar al diseñar dispositivos cuánticos. Otras simetrías se alteran fácilmente, y dar a un sistema cuántico más libertad para sufrir impredecibles, y generalmente indeseable, comportamiento."

El profesor Kazuya Yuasa (Tokio) explica:"Cada sistema cuántico está débilmente acoplado a muchos otros. Todo el programa de la ingeniería cuántica actual consiste en encontrar formas de limitar la evolución de los sistemas cuánticos, y evitar la disipación de información de estados cuánticos altamente sensibles. Al aclarar exactamente qué tipos de simetrías son más insensibles a esta desintegración, esperamos identificar estrategias de diseño para una computación cuántica más robusta. tanto en hardware como en software ".