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    Como o efeito zeno quântico impacta Schroedingers cat

    Crédito:Washington University em St. Louis

    Você provavelmente já ouviu falar do gato de Schrödinger, que fica preso em uma caixa com um mecanismo que é ativado se um átomo radioativo decai, liberando radiação. O ato de olhar na caixa reduz a função de onda do átomo - a descrição matemática de seu estado - de uma "superposição" de estados para um estado definido, que ou mata o gato ou o deixa viver mais um dia.

    Mas você sabia que se espiar na caixa do gato com frequência - milhares de vezes por segundo - você pode atrasar a escolha fatídica ou, por outro lado, acelerar? O atraso é conhecido como efeito zeno quântico e a aceleração como efeito anti-Zeno quântico.

    O efeito zeno quântico foi denominado por analogia com o paradoxo da flecha concebido pelo filósofo grego Zenão:Em qualquer dado instante do tempo, uma flecha em vôo está imóvel; como então ele pode se mover? De forma similar, se um átomo pudesse ser medido continuamente para ver se ele ainda está em seu estado inicial, sempre seria encontrado nesse estado.

    Ambos os efeitos Zeno e anti-Zeno são reais e acontecem com átomos reais. Mas como isto funciona? Como a medição pode atrasar ou acelerar a decadência do átomo radioativo? O que é "medição, " qualquer forma?

    A resposta do físico é que, para obter informações sobre um sistema quântico, o sistema deve estar fortemente acoplado ao ambiente por um breve período de tempo. Portanto, o objetivo da medição é obter informações, mas o forte acoplamento ao meio ambiente significa que o ato de medição também perturba necessariamente o sistema quântico.

    Mas e se o sistema foi perturbado, mas nenhuma informação foi passada para o mundo exterior? O que aconteceria então? O átomo ainda exibiria os efeitos Zeno e anti-Zeno?

    O grupo de Kater Murch na Universidade de Washington em St. Louis tem explorado essas questões com um átomo artificial chamado qubit. Para testar o papel da medição nos efeitos de Zeno, eles conceberam um novo tipo de interação de medição que perturba o átomo, mas não aprende nada sobre seu estado, que eles chamam de "quase-medição".

    Eles relatam em 14 de junho, 2017, emissão de Cartas de revisão física que quase-medidas, como medidas, causar efeitos Zeno. Potencialmente, a nova compreensão da natureza da medição na mecânica quântica poderia levar a novas maneiras de controlar os sistemas quânticos.

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