Nel 1763, Thomas Bayes propose un metodo per aggiornare le probabilità alla luce di nuove evidenze, un concetto che ha plasmato la statistica moderna. Ora, nel 2025, un gruppo internazionale di fisici ha esteso questa regola al dominio quantistico, creando una versione che tiene conto delle peculiarità della meccanica quantistica, come la sovrapposizione degli stati e l’influenza della misurazione sul sistema. Questa innovazione offre un nuovo strumento per affrontare le sfide dell’inferenza probabilistica in un mondo dove le certezze classiche si dissolvono.
La nuova formulazione della regola di Bayes quantistica è stata sviluppata massimizzando la fedeltà tra due oggetti che rappresentano il processo diretto e quello inverso, analogamente a una distribuzione di probabilità congiunta classica. Questo approccio consente di aggiornare le “credenze” (amplitudini di probabilità) in un sistema quantistico dopo una misurazione, mantenendo la coerenza con le leggi fondamentali della meccanica quantistica. La chiave di questa innovazione è il principio del “minimo cambiamento”, che guida l’aggiornamento delle probabilità in modo da preservare la struttura del sistema quantistico.
Questa regola di Bayes quantistica ha implicazioni significative in vari settori. Nel campo del calcolo quantistico, potrebbe migliorare l’efficienza della correzione degli errori e la progettazione degli algoritmi, affrontando le sfide legate alla decoerenza e agli errori nei sistemi quantistici. Nelle comunicazioni quantistiche, offre nuovi metodi per elaborare segnali incerti o rumorosi, migliorando la sicurezza e l’affidabilità delle comunicazioni. In fisica fondamentale, fornisce una comprensione più profonda di come l’informazione e la misurazione interagiscono nei sistemi quantistici, contribuendo a risolvere questioni aperte nella filosofia della scienza.
Questa innovazione rappresenta un passo importante nel modernizzare un teorema di 250 anni per l’era quantistica, colmando il divario tra il ragionamento classico e le strane realtà della meccanica quantistica. Stabilendo un metodo robusto per aggiornare le probabilità quantistiche, gli scienziati acquisiscono uno strumento potente per avanzare nel calcolo quantistico, nella crittografia e nella fisica fondamentale. Proprio come la regola di Bayes ha plasmato il processo decisionale classico, la sua controparte quantistica potrebbe diventare una pietra miliare nella prossima rivoluzione tecnologica.