O mundo quântico e nosso mundo cotidiano são lugares muito diferentes. Em uma publicação que apareceu como "Sugestão do Editor" na Revisão Física A esta semana, os físicos da UVA Jasper van Wezel e Lotte Mertens e seus colegas investigam como o ato de medir uma partícula quântica a transforma em um objeto cotidiano.
A mecânica quântica é a teoria que descreve os menores objetos do mundo ao nosso redor, desde os constituintes de átomos únicos até pequenas partículas de poeira. Esse reino microscópico se comporta de maneira notavelmente diferente de nossa experiência cotidiana – apesar do fato de que todos os objetos em nosso mundo em escala humana são feitos de partículas quânticas. Isso leva a questões físicas intrigantes:por que o mundo quântico e o mundo macroscópico são tão diferentes, onde está a linha divisória entre eles e o que exatamente acontece lá?

Problema de medição

Uma área específica onde a distinção entre quântico e clássico se torna essencial é quando usamos um objeto cotidiano para medir um sistema quântico. A divisão entre os mundos quântico e cotidiano equivale a perguntar o quão 'grande' o dispositivo de medição deve ser para poder mostrar propriedades quânticas usando uma tela em nosso mundo cotidiano. Descobrir os detalhes da medição, como quantas partículas quânticas são necessárias para criar um dispositivo de medição, é chamado de problema de medição quântica.

À medida que os experimentos que investigam o mundo da mecânica quântica se tornam cada vez mais avançados e envolvem objetos quânticos cada vez maiores, a linha invisível onde o comportamento quântico puro cruza os resultados de medição clássicos está sendo rapidamente abordada. Em um artigo, os físicos da UVA Jasper van Wezel e Lotte Mertens e seus colegas fazem um balanço dos modelos atuais que tentam resolver o problema de medição, e particularmente aqueles que o fazem propondo pequenas modificações na equação que rege todo o comportamento quântico:a equação de Schrödinger .

Regra de Born

Os pesquisadores mostram que tais alterações podem, em princípio, levar a propostas consistentes para resolver o problema de medição. No entanto, acaba sendo difícil criar modelos que satisfaçam a regra de Born, que nos diz como usar a equação de Schrödinger para prever resultados de medição. Os pesquisadores mostram que apenas modelos com complexidade matemática suficiente (em termos técnicos:modelos não lineares e não unitários) podem dar origem à regra de Born e, portanto, têm uma chance de resolver o problema de medição e nos ensinar sobre o cruzamento indescritível entre física quântica e o mundo cotidiano.