Dissertação de Mestrado #667 – Alice Marques Aredes Rodrigues – 18/11/2021

Relação entre paradoxos envolvendo valores fracos e uma interpretação realista de medições quânticas

Autor: Alice Marques Aredes Rodrigues

Banca Examinadora

Prof. Pablo Lima Saldanha (Orientador)

DF/UFMG

Prof. Raphael Campos Drumond

DM/UFMG

Profa. Gabriela Barreto Lemos

IF/UFRJ

Prof. Leonardo Teixeira Neves (Suplente)

DF/UFMG

Orientação

Prof. Pablo Lima Saldanha (Orientador)

DF/UFMG

Resumo do Trabalho

Medição fraca é um protocolo de medição para sistemas quânticos que consiste em um acoplamento fraco entre o sistema quântico e o aparato de medição para conjuntos de sistemas pré-selecionados e pós-selecionados, tal que os resultados das medições, denominados valores fracos, podem estar fora do espectro de autovalores permitidos ou esperados, e dos quais muitos paradoxos surgiram. O artigo que introduz o conceito de medição fraca e valor fraco já demonstra esse caráter paradoxal do procedimento, uma vez que é intitulado “como o resultado de uma medição de uma componente do spin de uma partícula de spin-1/2 pode ser 100\hbar”. Desde então, muitos outros paradoxos quânticos foram propostos tendo como base valores fracos. No paradoxo das três caixas, por exemplo, afirma-se que uma partícula pode ser encontrada com certeza em duas posições diferentes. No paradoxo do gato de Cheshire quântico, afirma-se que um fóton pode ser separado de sua polarização. No princípio da casa de pombos para sistemas quânticos, afirma-se que é possível dispor três partículas em duas caixas sem que duas partículas estejam na mesma caixa. Entre outros exemplos. O objetivo deste trabalho é mostrar como a interpretação realista do valor fraco, que está na origem de todos os paradoxos quânticos citados, é equivalente a uma interpretação realista do próprio processo de medição quântica, que revelaria uma realidade subjacente do sistema que continua a mesma depois que a medição é realizada. Demonstramos que, ao atribuir realidade aos autovalores dos estados pré- e pós-selecionados ao mesmo tempo, sempre se chega às mesmas conclusões que com a suposição de uma realidade nos paradoxos citados, bem como em outros. Desta forma, uma maneira simples de evitar os paradoxos citados, além de outros paradoxos com valor fraco, é negar uma interpretação realista para o processo de medição quântica.