Neste artigo, é discutida a questão básica da linguagem e da captação de significados da Mecânica Quântica (MQ) como uma questão relevante para a inserção dos seus conceitos fundamentais no Ensino Médio. Sabe-se que a linguagem é fundamental para a compreensão da ciência e a construção de conceitos científicos que, ao mesmo tempo em que são específicos, podem se generalizar no contexto da vida cotidiana. A preocupação com a linguagem configurada e utilizada pela MQ foi evidenciada pelos seus próprios autores. Diante do problema da relação entre a linguagem clássica e a quântica, este trabalho mostra a opção da manutenção da linguagem clássica modificando-se a lógica para tratar os fenômenos quânticos, buscando-se localizar essa opção do ponto de vista epistemológico e suas implicações para o ensino.
Neste artigo, é discutida a questão básica da linguagem e da captação de significados da Mecânica Quântica (MQ) como uma questão relevante para a inserção dos seus conceitos fundamentais no Ensino Médio. Sabe-se que a linguagem é fundamental para a compreensão da ciência e a construção de conceitos científicos que, ao mesmo tempo em que são específicos, podem se generalizar no contexto da vida cotidiana. A preocupação com a linguagem configurada e utilizada pela MQ foi evidenciada pelos seus próprios autores. Diante do problema da relação entre a linguagem clássica e a quântica, este trabalho mostra a opção da manutenção da linguagem clássica modificando-se a lógica para tratar os fenômenos quânticos, buscando-se localizar essa opção do ponto de vista epistemológico e suas implicações para o ensino.
Inicialmente, os conceitos fundamentais e a problemática básica subjacentes ao Controle de Sistemas Quânticos são apresentados, destacando-se, por exemplo, as questões físicas e dinâmicas envolvidas, os principais tipos e metodologias de controle no contexto quântico, bem como aplicações existentes e potenciais de Controle Quântico, muitas das quais situando-se na vanguarda da Ciência e da Tecnologia. Segue-se uma exposição do arcabouço teórico básico e do formalismo padrão da Mecânica Quântica, tendo em vista prover os elementos necessários à compreensão de sistemas quânticos, sua dinâmica e seu controle. O conceito de Controlabilidade é, então, apresentado no contexto de Sistemas Quânticos. Em seqüência, os fundamentos do Controle Quântico Ótimo são desenvolvidos como uma extensão da Teoria Clássica de Controle Ótimo, apresentando-se exemplos de aplicações. Ao problema da transferência de estados quânticos para um estado-alvo em tempo mínimo é devotada especial atenção, dada sua grande relevância em aplicações tecnológicas de ponta, como em Computação Quântica e Processamento de Informação Quântica. A partir de limitações físicas que são inerentes a qualquer sistema quântico, no tocante ao tempo mínimo necessário para que ocorra uma transição de estados, propõem-se Fatores de Mérito para quantificar a eficiência dos controles quânticos ótimos que minimizam o tempo de transferência de estados. Exemplos de aplicação, estudos teóricos e estudos de casos são levados a cabo para a definição dos Fatores de Mérito associados. Este trabalho termina com estudos relativos a uma possível formulação da Teoria de Controle Quântico Ótimo em termos de Integrais de Trajetória para o tratamento de sistemas quânticos contínuos, em especial, o controle espaço-temporal de partículas quânticas. Um possível emprego do Efeito Aharonov-Bohm é também discutido como estratégia de Controle Quântico.
Este trabalho propôs uma discussão crítica sobre os conceitos e fenômenos da Mecânica Quântica (MQ) empregados na explicação cientifíca que dá suporte quanto ao princípio de funcionamento de algumas terapias alternativas ou sobre a elaboração de seus respectivos medicamentos, em especial, Homeopatia e Cura Quântica. Essa discussão se faz importante para munir o leitor com argumentos sólidos calcados na teoria quântica e confrontá-los coma as ideias de simpatizantes leigos dessas terapias. Portanto, o trabalho visou descrever fatos históricos que tornaram possível a construção teórica da Mecânica Quântica, elaborou um resumo da loso a dominante que norteava o pensamento imediatamente anterior a MQ e o conflito que se seguiu em decorrência das implicações deste novo ramo da Física. Explorou o paradoxo EPR e o consequente teorema de John Bell sobre as desigualdades até chegar no experimento de Alain Aspect envolvendo laser para responder de forma prática e definitiva o paradoxo EPR. Finalmente, o trabalho apresentou um resumo das abordagens e argumentações defendidas pelos proponentes das terapias alternativas e confrontou com os conceitos da Mecânica Quântica, para enfim apresentar ao público um estudo científico sobre Homeopatia e Cura Quântica, e compreender os limites e equívocos empregados a essas terapias
O ano de 2025 foi decretado pela Organização das Nações Unidas como Ano Internacional da Ciência e das Tecnologia Quânticas. Comemora-se o centenário dos trabalhos que marcaram o início da formulação matemática da mecânica quântica (MQ). Neste contexto, poderíamos nos perguntar: é possível ensinar tópicos avançados de MQ para estudantes do ensino médio, sem ter que recorrer aos detalhes matemáticos presentes nos cursos superiores e pós-graduações? Embora alguns tópicos de Química abordados no ensino médio estejam relacionados, de certa forma, à mecânica quântica, nossa proposta é levar para esse nível de ensino conceitos quânticos modernos e pouco explorado. Neste trabalho, apresentaremos uma proposta de sequência didática (bem como os resultados de sua aplicação) que abordará, de forma introdutória, conceitos associados ao fenômeno de emaranhamento quântico e ao de não localidade, como superposição, notação de Dirac, colapso da função de onda, quebra de causalidade. Para tal, esta sequência didática contará com o uso de duas metodologias: o Predizer, Observar e Explicar (POE) e a Instrução entre Pares, pautada no conflito cognitivo. Utilizaremos como recurso didático simuladores, com o intuito de facilitar a compreensão. Esperamos que esta sequência didática contribua para a maior inserção de tópicos tão importantes, mas que, em geral, são raramente explorados no ensino básico, especialmente considerando que muitos dos avanços tecnológicos atuais — e certamente futuros — estão fundamentados nos conceitos da teoria quântica. O nosso objetivo é que este estudo contribua para o ensino de tópicos contemporâneos de física no ensino médio, ao sugerir uma abordagem mais acessível à mecânica quântica, especialmente no que se refere à complexidade matemática, às notações formais e ao elevado grau de abstração característico da teoria, articulando a inserção desses temas por meio de simuladores e metodologias que colocam o estudante em posição ativa na construção do conhecimento.
A Fisica Quântica ou Mecânica Quântica e o ramo da Fisica que estuda os fenomenos subatomicos, ou seja, os fenomenos que ocorrem em escalas de nivel menor que a escala atomica e surgiu da necessidade de complementar a Mecânica Classica que ja nao podia explicar completamente alguns fenomenos, como por exemplo, o movimento dos eletrons na eletrosfera dos atomos e os diferentes comportamentos observados na luz. A Fisica Quântica constitui uma area avancada da Fisica, chamada Fisica Moderna, que geralmente nao e abordada no Ensino Medio ficando restrita a estudantes de Ensino Superior, porem desperta grande interesse daqueles que gostariam de compreender esta area que tanto contribuiu para a evolucao da Fisica. O fato de nao ser um topico abordado no Ensino Medio, juntamente com divulgacoes equivocadas dos conceitos envolvidos acaba por fazer com que parte das pessoas acredite que a Fisica Quântica esteja ligada, por exemplo, a saude e a espiritualidade. Com o objetivo de poder explica-la de forma clara e sucinta esta pesquisa busca a compreensao de alguns dos conceitos que fundamentam a Fisica Quântica bem como esclarecer, na forma de divulgacao cientifica, sua importância na evolucao do estudo da Fisica, sem aprofundamento de conteudos, ou seja, sem o uso de equacao fisicas e matematicas. Neste trabalho a principal metodologia empregada foi a Pesquisa Bibliografica realizada em livros didaticos de Fisica, livros de divulgacao cientifica e sites da internet.
A Mecânica Quântica trata-se de uma teoria não muito intuitiva. Seus conceitos dão novas interpretações sobre a matéria e seu comportamento, tornando mais difícil sua compreensão do que a Mecânica Clássica. Esta dissertação foi feita procurando ajudar na compreensão da Mecânica Quântica e sua intercessão com a Estatística. A dissertação visa alcançar uma formulação da Mecânica Quântica a partir dos postulados da Estatística acrescidos de postulados que são necessários para completar a descrição. Com isso pretende-se alcançar uma outra forma de visualização da Mecânica Quântica, assim como existe a abordagem pela Mecânica Ondulatória e pela Mecânica das Matrizes. Formulada a Mecânica Quântica conforme o formalismo convencional na Estatística, apresenta-se dois sistemas físicos com a finalidade de exemplificar alguns dos conceitos estudados: o oscilador harmônico simples formulado na Mecânica Quântica e um paralelo com o mesmo sistema formulado na Mecânica Clássica com aleatorização da variável tempo, e o átomo de hidrogênio.
Resumo Tendo como um dos pilares fundamentais o princípio da incerteza de Heisenberg, a construção da Mecânica Quântica (MQ) levou Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen a formularem, em 1935, o famoso paradoxo EPR, que questionava a completude da teoria. Até 1964, não havia sequer em teoria um teste capaz de distinguir a MQ de hipóteses alternativas baseadas em variáveis ocultas locais. O artigo intitulado “Can Quantum Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?” apontava para a incompletude da MQ, diretamente ligada ao caráter probabilístico da teoria, ao qual Einstein se opunha frontalmente. Em 1964, John S. Bell formulou seu teorema, que tornou viáveis os testes experimentais das previsões da MQ. Na década de 1980, iniciaram-se os experimentos cruciais que confirmaram as previsões da MQ sobre o emaranhamento, inaugurando uma nova fase nos estudos sobre os fundamentos da teoria. Em 2022, John Clauser, Alain Aspect e Anton Zeilinger foram agraciados com o Prêmio Nobel de Física pela violação experimental das desigualdades de Bell. O presente trabalho consiste em uma revisão de trabalhos teórico-experimentais, tendo como foco o período de 87 anos que se inicia com a formulação do paradoxo EPR e culmina com a concessão do Prêmio Nobel de 2022. Ao longo da revisão histórica dos trabalhos, são discutidos e problematizados alguns dos tópicos de maior relevância para a teoria quântica, incluindo certas interpretações da MQ. Além dos referidos experimentos, abordaremos ao final dois trabalhos laureados com o Prêmio Nobel de 2012, num contexto de aplicações da MQ em informação e computação quânticas.