Crédito:Shrapnel et al. Publicado no New Journal of Physics
A teoria quântica é fortemente baseada em probabilidades, uma vez que medir um sistema quântico não produz o mesmo resultado todas as vezes, mas, em vez disso, produz um dos muitos resultados em que cada um ocorre com uma certa probabilidade. Agora em um novo jornal, os físicos apresentaram uma nova regra de probabilidade quântica para atribuir probabilidades aos resultados de medição, ou eventos, que essencialmente combina duas das regras de probabilidade quântica mais importantes (a regra de Born e a regra de colapso da função de onda) em uma.
Os físicos, Sally Shrapnel, Fabio Costa, e Gerard Milburn, na Universidade de Queensland na Austrália, publicaram um artigo sobre a nova regra de probabilidade quântica no New Journal of Physics .
Uma das regras de probabilidade mais importantes na teoria quântica é a regra de Born, que dá a probabilidade de que uma medição produza um determinado evento. Contudo, as coisas ficam um pouco mais complicadas ao prever eventos consecutivos. Embora em cenários clássicos seja possível atribuir probabilidades conjuntas a eventos consecutivos usando condicionamento, em cenários quânticos, isso não é possível, uma vez que cada medição necessariamente perturba o sistema. Então, na mecânica quântica, o estado deve ser atualizado com essas novas informações após cada medição.
Para atualizar o estado, uma "regra de atualização de estado" ou "regra de recolhimento" é aplicada. No novo jornal, os físicos explicam que esta atualização é basicamente um "ingrediente ad hoc, "uma vez que é apresentado como um axioma (que não pode ser provado), e é uma entidade completamente separada da regra de Born. Embora essa regra adicional funcione bem para fins práticos, apresenta problemas para a compreensão da verdadeira natureza da teoria quântica - em particular, para interpretações da teoria quântica como uma declaração sobre o conhecimento da realidade, ao invés da própria realidade.
Para resolver esses problemas, os físicos propõem e provam uma regra de probabilidade unificada, que eles chamam de "Regra do Processo Quântico". Eles mostram que esta regra é mais fundamental do que a regra de Born, como a regra de Born e a atualização de estado, ou colapso, regra pode ser derivada desta nova regra, isto é, a regra de atualização não precisa ser introduzida de forma independente. Ao contrário da regra de Born, a regra do processo quântico pode atribuir probabilidades conjuntas a eventos consecutivos.
Uma das implicações interessantes de mostrar que o colapso da função de onda decorre da nova regra de probabilidade é que ela sugere que o colapso não precisa ser considerado um aspecto fundamental da teoria quântica. Esta implicação oferece uma perspectiva alternativa de colapso da função de onda, bem como uma nova compreensão da natureza da teoria quântica.
"O principal significado do trabalho é que derivamos um único, regra de probabilidade unificada que inclui tanto a regra de Born quanto a regra de colapso, "Shrapnel disse ao Phys.org." Isso significa que não é mais necessário explicar o colapso da função de onda em termos de um processo físico, mas, em vez disso, podemos ver essa parte do formalismo simplesmente como um caso de condicionamento probabilístico clássico. É esta última possibilidade que significa que podemos considerar o estado quântico como sendo sobre o nosso conhecimento, em vez de uma descrição direta da realidade física. "
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