Resumo Neste trabalho, chamamos a atenção de como um exercício comumente sugerido em livros-texto de Mecânica Quântica pode conduzir a um resultado surpreendente à primeira vista e como a elucidação deste resultado surpreendente pode ajudar na sedimentação dos conceitos de Mecânica Quântica envolvidos. O problema é o de uma partícula no interior de um poço quadrado infinito, o qual tem sua largura repentinamente dobrada. A surpresa está em que resultados diferentes podem ser obtidos quando o poço é tratado como não simétrico ou como simétrico, embora, como se sabe bem, ambos sejam fisicamente idênticos.
Resumo Neste trabalho, chamamos a atenção de como um exercício comumente sugerido em livros-texto de Mecânica Quântica pode conduzir a um resultado surpreendente à primeira vista e como a elucidação deste resultado surpreendente pode ajudar na sedimentação dos conceitos de Mecânica Quântica envolvidos. O problema é o de uma partícula no interior de um poço quadrado infinito, o qual tem sua largura repentinamente dobrada. A surpresa está em que resultados diferentes podem ser obtidos quando o poço é tratado como não simétrico ou como simétrico, embora, como se sabe bem, ambos sejam fisicamente idênticos.
Poços de potenciais quadrados têm sido bastante explorados, tanto do ponto de vista de aplicação como introdução didática à mecânica quântica. Existem bem poucos potenciais desse tipo que são tratados analiticamente na literatura, embora várias geometrias envolvendo esses poços de potenciais possam ser construídas. Nesse trabalho estudamos o poço duplo quadrado unidimensional assimétrico que possui potencial para uma variedade de aplicações, por exemplo, o aprisionamento atômico devido à diferença de profundidades entre poços vizinhos. As funções de onda e autovalores de energia são determinados explicitamente para um caso ressonante e outro não ressonante.
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 Computacao Quântica surgiu como uma promissora tecnologia alternativa capaz de contornar os problemas previstos para acontecerem em breve com a saturacao da tecnologia atual (Computacao Classica). Estes problemas acontecem quando se trabalha com componentes muito pequenos, da ordem de poucos nanometros, quando os efeitos da Mecânica Quântica comecam a tornar-se mais fortes, gerando resultados aleatorios. A Computacao Quântica toma proveito desses efeitos, resultando numa Computacao nao somente mais rapida, como um novo tipo de Computacao, capaz de realizar tipos novos de computacao impossiveis, em principio, de serem realizadas classicamente. Embora a teoria da Computacao Quântica venha se desenvolvendo com rapidez, a parte experimental ainda enfrenta grandes dificuldades. Embora implementacoes de algoritmos simples e com poucos qubits ja tenham sido realizadas, ainda ha problemas serios de escalabilidade, descoerencia e controlabilidade a serem resolvidos. Devido a esses problemas, torna-se imperativo o uso de simuladores tanto para o desenvolvimento de novos algoritmos quanto para o estudo dos algoritmos existentes. A simulacao, porem, apresenta um problema, no que um sistema quântico so pode ser simulado eficientemente por outro sistema quântico. Um sistema quântico de n qubits levara um tempo O(2n ) para ser simulado por um computador classico. A simulacao, entretanto, mostra-se a alternativa mais viavel em vista da falta de um hardware quântico. Este trabalho apresenta o processo de concepcao e implementacao de um simulador universal de circuitos quânticos, denominado Zeno. O modelo de circuitos quânticos foi escolhido por ser amplamente difundido e de facil assimilacao. O trabalho apresenta uma introducao aos conceitos de Computacao Quântica usados na implementacao do simulador, os requisitos gerais desejaveis para um novo simulador de circuitos quânticos, tanto do ponto de vista funcional quanto do nao-funcional, o processo de desenvolvimento utilizado e uma analise dos resultados obtidos com a implementacao do simulador.
Neste artigo apresentamos um dos fenômenos quânticos mais interessantes da Física, a penetração de barreira ou tunelamento. A novidade deste trabalho é o tunelamento transversal. Por simplicidade, consideramos uma partícula de energia incidindo numa barreira retangular tridimensional de potencial com largura comprimento e altura , onde . Classicamente, a partícula seria refletida. Entretanto, uma onda quântica associada à partícula que incide, por exemplo na direção , pode ter uma parte refletida e uma outra transmitida através da barreira. Portanto, a função de onda não decresce rapidamente para zero na barreira, mas em vez disso, decairá exponencialmente na região da barreira. Depois de atravessá-la, a função de onda se junta, pela condição de contorno, suavemente a uma função de onda senoidal à direita da barreira. Isso implica que haverá uma probabilidade finita de ser encontrada uma partícula do outro lado da barreira, embora classicamente seja impossível. No caso tridimensional, investigamos a possibilidade de tunelamento transversal ao movimento da partícula, no caso . O software Matlab é usado como ferramenta de auxílio para os cálculos.
Desde o surgimento da mecânica quântica no início do século XX, ela vem sendo alvo de diversos estudos e suas característcas fazem com que a mesma seja descrita de forma totalmente diferente da teoria clássica. Com o aprofundamento em suas áreas, surgiram novos conceitos e a compreensão sobre a teoria da informação e computação quântica foi radicalmente mudada devido a uma propriedade básica da mecânica quântica, o emaranhamento. Assim, a popularização da ideia do computador quântico trouxe consigo uma série de pesquisas relacionadas a informação quântica e suas aplicações no mundo real. Nesta dissertação apresentamos um estudo sobre a construção de um critério de emaranhamento geral, no qual podemos aplicá-lo a quaisquer sistemas possuindo um Hamiltoniano descrito por cadeias de spins, seja ele bipartido ou multipartido. Esse critério é baseado na covariância de um observável geral que pode ou não possuir termos de interações entre os spins. Entretanto, esse critério pode ser facilmente reduzido a variância, uma vez que esta é muito mais adequada para a aplicação em sistemas físicos. Desta maneira, podemos utilizar a susceptibilidade magnética e o calor específico como testemunhas de emaranhamento para o critério, em razão da sua facilidade de medidas experimentais.
Neste artigo apresenta-se um modelo para fazer analises e quantizacoes de grandezas fisicas capaz de ser aplicado em resolucoes de fenomenos da fisica. O modelo logico paraquântico e criado a partir dos trabalhos anteriores (parte I, II, III, IV, V, VI e VII) onde foram tratados os efeitos da propagacao dos estados logicos Paraquânticos ? e a correlacao de valores entre as medidas efetuadas em Variaveis Observaveis no meio fisico. A Logica ParaQuântica LPQ e uma logica nao-classica originada dos fundamentos da Logica Paraconsistente Anotada com anotacao de dois valores (LPA2v) que tem na sua representacao um Reticulado associado. Valores obtidos das medicoes em Variaveis Observaveis no meio fisico sao equacionados originando fatores no Reticulado associado da LPQ que limitam uma Regiao de Incerteza. Entre os Fatores obtidos na analise, destaca-se o Fator de Quantizacao Paraquântico h?, cujo valor esta relacionado a um estado logico especial denominado de estado Logico Paraquântico de Quantizacao ?h situado em um ponto de equilibrio no Reticulado da LPQ. Verificou-se que a acao do Fator de Quantizacao Paraquântico h? no modelo Logico Paraquântico pode ser de contracao ou de expansao identificando qualquer estado Logico Paraquântico ? como uma fiel representacao de um Reticulado da LPQ de infinitas dimensoes e com as mesmas caracteristicas de um Reticulado Fundamental. Com base nestas consideracoes apresenta-se neste artigo um modelo Logico Paraquântico para, atraves da LPQ, analisar e fazer a quantizacao de valores referenciados as grandezas fisicas em sistemas fisicos reais.