Gros objets, comme les balles de baseball, Véhicules, et planètes, se comportent conformément aux lois classiques de la mécanique formulées par Sir Isaac Newton. Les petits, comme les atomes et les particules subatomiques, sont régis par la mécanique quantique, où un objet peut se comporter à la fois comme une onde et une particule.

La frontière entre les domaines classique et quantique a toujours suscité un grand intérêt. Des recherches rapportées dans AVS Science Quantique , examine la question de savoir ce qui rend quelque chose « plus quantique » qu'un autre — existe-t-il un moyen de caractériser la « quantique » ? Les auteurs rapportent qu'ils ont trouvé un moyen de faire exactement cela.

Le degré de quantification est important pour des applications telles que l'informatique quantique et la détection quantique, qui offrent des avantages que l'on ne retrouve pas chez leurs homologues classiques. Comprendre ces avantages nécessite, à son tour, une compréhension du degré de quantumité des systèmes physiques impliqués.

Plutôt que de proposer une échelle dont les valeurs seraient associées au degré de quantification, les auteurs de cette étude examinent les extrema, à savoir les états qui sont soit les plus quantiques, soit les moins quantiques. L'auteur Luis Sanchez-Soto a déclaré que l'idée de l'étude est venue d'une question posée lors d'une réunion scientifique.

"Je donnais un séminaire sur ce sujet quand quelqu'un m'a posé la question :'Vous les gars de l'optique quantique parlez toujours des états les plus classiques, mais qu'en est-il des états les plus quantiques ?", a-t-il déclaré.

On a compris depuis longtemps que les états dits cohérents peuvent être qualifiés de quasi-classiques. Des états cohérents se produisent, par exemple, dans un laser, où la lumière de plusieurs sources de photons est en phase, ce qui en fait le moins d'états quantiques.

Un système quantique peut souvent être représenté mathématiquement par des points sur une sphère. Ce type de représentation s'appelle une constellation de Majorana, et pour les états cohérents, la constellation est simplement un point unique. Comme ce sont les états les moins quantiques, les plus quantiques auraient des constellations qui couvrent une plus grande partie de la sphère.

Les enquêteurs ont examiné plusieurs façons dont d'autres scientifiques ont exploré le quantum et ont considéré la constellation de Majorana pour chaque façon. Ils ont ensuite demandé quel était l'ensemble de points le plus uniformément réparti sur une sphère pour cette approche.

Alors que Sanchez-Soto et ses collègues examinaient la question du quantum, ils ont réalisé que c'était un projet mathématique "d'une immense beauté, " en plus d'être utile.