O gato de Schrödinger
Quando começamos a estudar Mecânica Quântica, ou mesmo Física, nos deparamos com o experimento mental do gato de Schrödinger. Este experimento mental serve para descrever um aspecto importante da Mecânica Quântica que é o conceito de superposição de estados e colapso da função de onda. Em Mecânica Quântica podemos descrever um sistema como sendo a superposição dos seus auto-estados (como se o gato estivesse vivo e morto) que evolui temporalmente de acordo com esta suposição. Porém, quando há uma intervenção externa, através de uma medida (abrir a caixa e observar o gato), o sistema colapsa, reduzindo-se a um daqueles auto-estados (vivo ou morto, apenas um deles). A partir deste momento, o sistema evolui temporalmente de acordo com o estado medido. Esta transição entre uma superposição de estados e apenas um deles, por intervenção externa, é denominado de colapso da função de onda e é irreversível, ou seja, não é possível voltar ao estado inicial após uma intervenção deste tipo.
Contudo, se a observação for fraca, de tal modo a perturbar parcialmente o sistema, o colapso da função de onda não seria total e o estado inicial poderia ser recuperado. No experimento do gato, imagine levantar apenas levemente a tampa da caixa e observarmos apenas uma penumbra. Não daria para dizer se o gato está, com certeza, vivo ou morto, mas daria para estimar uma probabilidade dele estar ou vivo ou morto. Em medidas como esta, é previsto que o estado quântico inicial do sistema possa ser recuperado, simplesmente desfazendo o efeito causado pela medida parcial efetuada.
Porém, o desafio maior é tornar esta previsão em fato. Fazer medidas e mostrar, experimentalmente, que isto pode ser realizado. Em um artigo publicado este mês na revista Physical Review Letters, um grupo de pesquisadores da Universidade da Califórnia mostrou, pela primeira vez, que um sistema quântico de qubits supercondutores pode retomar o seu estado quântico inicial após uma medida que gere apenas um colapso parcial da função de onda. O efeito do colapso parcial é desfeito realizando uma nova medida, de mesma magnitude, mas com fase oposta. Este trabalho pode ser considerado importante por investigar aspectos fundamentais da Mecânica Quântica.
Seria o famoso compensador de Heisenberg?
Quem sabe em um futuro não muito distante…
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