Resumo |
Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo introdutório sobre fundamentos da mecânica quântica e informação quântica. A metodologia empregada caracteriza-se pela adoção dos procedimentos próprios de uma investigação teórica, como pesquisa bibliográfica, discussões em reuniões semanais entre os participantes do projeto. Os temas foram estudados na seguinte ordem: Inicialmente estudamos ferramentas matemáticas como produto tensorial e formalismo de Dirac, em seguida foi realizado o estudo do artigo “Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?” dos autores A. Einstein, B. Podolsky e N. Rosen. Neste artigo, amplamente conhecido na comunidade científica, os autores questionam a completude da mecânica quântica. Na terceira etapa nos concentramos no tema do teletransporte quântico, que é um dos ramos da área de computação e informação quântica. O artigo de Einstein, Podolsky e Rosen, começa com uma pergunta bem intrigante: “Pode a Mecânica Quântica descrever uma realidade física completa?”. Para os autores uma teoria completa é aquela que contém todos os elementos de realidade. No artigo os autores apresentam um estado quântico emaranhado que descreve duas partículas separadas espacialmente. Em uma delas posição e momento são medidos, e devido a particularidades do estado quântico emaranhado, tais medidas permitem a inferência dos valores de posição e momento da segunda partícula. Pelo princípio da incerteza de Heisenberg não é teoricamente impossível representar os valores de posição e momento da segunda partícula com exatidão. Através desse experimento de pensamento os autores concluem que a mecânica quântica não pode descrever todos os elementos de realidade e, portanto não é uma teoria completa. Consideremos o tema do teleporte quântico. Em vários filmes de ficção científica mostram pessoas e/ou coisas que desaparecem em um lugar e aparecem em outro, este processo é denominado de teletransporte. Considerando a literatura científica, o teletransporte possível em sistemas quânticos. A primeira diferença desse teletransporte comparado com o da ficção é a ausência transporte de matéria e energia. É possível enviar um estado quântico (informação) de um lugar para o outro, sem utilizar nenhum meio físico que liga este dois lugares. Deve-se ressaltar que esse fenômeno estritamente quântico. Alice pretende enviar um estado quântico (informação) para Bob, ambos estão em seus respectivos laboratórios espacialmente separados. O processo de teleporte é possível após a realização de operações computacionais nos estados de Alice e Bob e a comunicação por um canal clássico. Como conclusão, observamos que o estudo de fundamentos de teorias científicas (como o proposto por Einstein) pode ser convertido em conhecimento aplicado (como o teleporte quântico). |