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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
FÍSICA (33144010001P7)
Revisão sobre os refinamentos da Complementaridade de Bohr em experimentos
JACKSON DE SOUZA SILVA
DISSERTAÇÃO
18/12/2024

Apresentamos uma revisão dos refinamentos do princípio da Complementaridade de Bohr. O objetivo é mostrar como os experimentos de escolha atrasada permitem um refinamento de tal princípio. Os experimentos de escolha atrasada para medição de fenômenos ondulatórios e corpuscular, inicialmente propostos por Wheeler, lançaram luz sobre o papel da escolha do observador sobre o tipo de fenômeno a ser medido. A escolha atrasada consiste em escolher a configuração experimental após o objeto quântico ter adentrado o experimento. O Interferômetro de Mach-Zenhder (IMZ) foi empregado em muitos trabalhos para demonstrar essa ideia, usando duas configurações, a saber: o IMZ fechado, em que o fóton se comporta como onda e o IMZ aberto, em que o fóton se comporta como partícula. No primeiro caso, ocorre interferência, o que caracteriza um fenômeno ondulatório. No segundo, não há interferência, mas há a associação de uma trajetória específica seguida pelo fóton (informação de caminho). Mais recentemente, experimentos quânticos de escolha atrasada (QDCE, do inglês Quantum Delayed Choice Experiment), onde um qubit auxiliar faz o papel de segundo divisor de feixes em uma superposição de "presente" e "ausente", permite configurar um IMZ num estado de superposição entre as configurações fechado e aberto, respectivamente. Dessa forma, um único aparato experimental permitiria medir tanto um fenômeno ondulatório quanto um fenômeno corpuscular. Isso representaria uma aparente violação à complementaridade de arranjos experimentais proposta por Bohr. Diversos experimentos realizados na última decada, propuseram, a necessidade de reinterpretação ou extensão do Princípio da Complementariedade de Bohr na presença de controle quântico. Um experimento, realizado no Brasil, utilizando uma medida objetiva (baseada em teoria de informação) de realismo reconciliou a escolha atrasada com controle quântico e as ideias originais de Bohr, contribuindo para uma discussão mais detalhada/refinada do Complementaridade, em vez de uma reformulação.

Complementaridade;IMZ;QDCE;controle quântico;realismo.
We present a review of the refinements of Bohr's Complementarity Principle. The aim is to show how delayed choice experiments allow for a refinement of this principle. Delayed choice experiments for measuring wave and corpuscular phenomena, first proposed by Wheeler, shed light on the role of the observer's choice on the type of phenomenon to be measured. Delayed choice consists of choosing the experimental configuration after the quantum object has entered the experiment. The Mach-Zenhder Interferometer (IMZ) has been used in many works to demonstrate this idea, using two configurations: the closed IMZ, in which the photon behaves as a wave, and the open IMZ, in which the photon behaves as a particle. In the first case, interference occurs, which characterizes a wave phenomenon. In the second, there is no interference, but there is the association of a specific path followed by the photon (path information). More recently, quantum delayed choice experiments (QDCE), where an auxiliary qubit plays the role of the second beamsplitter in a superposition of “present” and “absent”, allow an IMZ to be configured in a state of superposition between the closed and open configurations, respectively. In this way, a single experimental apparatus could measure both a wave phenomenon and a corpuscular phenomenon. This would represent an apparent violation of the complementarity of experimental arrangements proposed by Bohr. Several experiments carried out in the last decade have proposed the need to reinterpret or extend Bohr's Principle of Complementarity in the presence of quantum control. An experiment, carried out in Brazil, using an objective measure (based on information theory) of realism reconciled delayed choice with quantum control and Bohr's original ideas, contributing to a more detailed/refined discussion of Complementarity, rather than a reformulation.
Complementarity;IMZ;QDCE;quantum control;realism
1
86
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
FIS - JACKSON DE SOUZA SILVA.pdf

Contexto

FÍSICA
INFORMAÇÃO QUÂNTICA
-

Banca Examinadora

ROBERTO MENEZES SERRA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
CRISTINA PORTO GONCALVES Participante Externo
FAGNER MURUCI DE PAULA Participante Externo
ROBERTO MENEZES SERRA Docente - PERMANENTE

Vínculo

Servidor Público
Instituição de Ensino e Pesquisa
Outros
Sim
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
  • Compatibilidade
  • . . .
  • Versão do sistema: 3.85.4
  • Copyright 2022 Capes. Todos os direitos reservados.

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