Princípios físicos e o conjunto de correlações quânticas

• Processo: 22/05455-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
• Pesquisador responsável: Bárbara Lopes Amaral
• Beneficiário: Amanda Maria Fonseca
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/06454-7 - Não-localidade e contextualidade como recurso para informação quântica, computação quântica e certificação de dispositivos quânticos, AP.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/13208-8 - Princípios físicos em diferentes formulações de contextualidade quântica, BE.EP.MS
• Assunto(s): Teoria quântica Informação quântica Correlação quântica Sistema quântico Relatividade geral
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: quantum foundations | Quatum Information | Informação Quântica

Resumo

Desde o desenvolvimento da formulação matemática da teoria quântica, há cerca de cem anos, fizemos um progresso notável tanto nos aspectos teóricos quanto no controle experimental de sistemas quânticos. Isso certamente tem um grande impacto no desenvolvimento da tecnologia atual e no processamento de informações, como agora é evidente a partir da construção de dispositivos quânticos operando no regime de vantagem quântica. Do ponto de vista prático, podemos dizer que temos um bom relacionamento com a teoria quântica. Mas podemos cair em sérias contradições quando tentamos entender o significado dos objetos matemáticos, especialmente se tentarmos aplicar o raciocínio da física clássica a que estamos acostumados devido à nossa experiência com objetos macroscópicos. Essas contradições intrigaram o famoso trio Einstein, Podolsky e Rosen, e foram discutidas em seu artigo pioneiro "Can Quantum-Mechanical description of Physical Reality Be Considered Complete?". Eles iniciaram um dos maiores debates em fundamentos da física e filosofia da ciência em geral, que ainda hoje é frutífero. Essa situação levou muitas pessoas a adotar o modo de pensar conhecido como interpretação de Copenhague, que vê a mecânica quântica como fornecendo informação sobre fenômenos, mas não apontando para objetos realmente existentes. De acordo com essa linha de pensamento, a estranheza da teoria quântica reflete limites fundamentais sobre o que pode ser conhecido sobre a natureza e basta aceitar que o funcionamento interno dos processos atômicos e subatômicos é essencialmente inacessível à observação direta. A teoria quântica não deve ser entendida, mas vista apenas como uma ferramenta para obter resultados práticos. Como famosa frase de David Mermin, os físicos deveriam "calar a boca e calcular". Nem todo mundo está feliz com essa interpretação, incluindo o próprio Mermin. A física não se trata apenas de obter resultados práticos, trata-se também de entender como a natureza se comporta. Por mais de um século, tentamos entender a formulação abstrata da teoria quântica a partir de argumentos físicos mais convincentes, da mesma forma que entendemos a relatividade especial. A relatividade especial pode ser derivada de dois princípios físicos simples: a velocidade da luz é constante e a física é a mesma para referenciais em movimento relativo uniforme. Não podemos fazer o mesmo com a teoria quântica e este é um dos desafios científicos mais sedutores dos últimos tempos: derivar a teoria quântica de princípios físicos simples. O objetivo deste projeto é estudar diferentes princípios físicos plausíveis válidos para sistemas quânticos, suas propriedades e como eles restringem a estrutura do conjunto de correlações quânticas. (AU)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

FONSECA, Amanda Maria. Princípios físicos e o conjunto de correlações quânticas. 2024. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI) São Paulo.