O Gato de Cheshire quântico como um fenômeno de interferência
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
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Leonardo Teixeira Neves
Reinaldo Oliveira Vianna
Reinaldo Oliveira Vianna
Resumo
Baseados no conceito de medição fraca, em 2013 Aharonov et al. propuseram um experimento em que, segundo sua interpretação dos resultados previstos, um fóton e sua polarização circular seriam separados espacialmente. Os autores chamaram esse fenômeno de Gato de Cheshire quântico [1], em referência ao personagem Gato de Cheshire, do livro Alice no País das Maravilhas de Lewis Carroll, cujo sorriso pode existir sem o próprio animal. Denkmayr et al., em 2014, disseram ter realizado o Gato de Cheshire quântico experimentalmente, separando um nêutron de seu momento magnético intrínseco [3]. Mostramos como ambos os resultados decorrem de efeitos de interferência, e assim a conclusão de que uma partícula é separada de uma de suas propriedades intrínsecas não é necessária. Usando basicamente mecânica quântica a nível de graducação eliminamos o aparente paradoxo do Gato de Cheshire quântico.
Abstract
Based on the concept of weak measurements, in 2013 Aharonov et al. proposed an experiment in which, according to their interpretation of the predicted results, a photon and its circular polarization were spatially separated, naming this phenomenon quantum Cheshire Cat [1]. This name is after a character in Lewis Carrolls novel Alice In Wonderland, the Cheshire Cat a cat whose grin can exist without the animal itself. Denkmayr et al., in 2014, claimed they realized experimentally the quantum Cheshire Cat, separating a neutron from its intrinsic magnetic moment [3]. We show how both results follow from interference effects, and thus the conclusion that a particle is separated from one of its intrinsic properties is not a necessary one. Making use of mostly undergraduate level quantum mechanics, we rule out the apparent paradox of the quantum Cheshire Cat.
Assunto
Interferência quântica, Medição fraca, Física quântica
Palavras-chave
Paradoxos em física quântica, Interferência quântica, Medição fraca