VI Escola de Física Jayme Tiomno



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Tópicos em Fundamentos da Teoria Quântica

Ministrantes: Amanda Maria Fonseca (DFMA-IFUSP) e Gustavo Balvedi Pimentel (DFMA-IFUSP)

Formato: Presencial.

Horário: 9h às 11h

Dias: 29 de Julho a 2 de Agosto

Carga Horária Total: 10h

Descrição: O desenvolvimento da teoria quântica, uma das mais bem-sucedidas na história da física, teve início no século XX. Apesar dos mais de 100 anos dedicados ao estudo dos sistemas quânticos, algumas de suas características e propriedades ainda permanecem como alvos de investigação pela comunidade científica. Esse interesse advém da busca por uma compreensão fundamental da teoria, bem como por suas potenciais aplicações no desenvolvimento de tecnologias quânticas.

Neste minicurso, exploraremos algumas dessas propriedades, como a não-localidade e a contextualidade quânticas, e apresentaremos resultados decorrentes do estudo de fundamentos da teoria quântica. Além disso, abordaremos o prêmio Nobel de 2022 e discutiremos tópicos de pesquisa atuais na área, incluindo brevemente as diferentes interpretações da mecânica quântica.

Pré-requisitos: desejável Mecânica Quântica I

Ementa:

  1. Revisão do formalismo matemático da Mecânica Quântica; emaranhamento; paradoxo EPR.
  2. Teorema de Bell; conjunto de correlações quânticas; não-localidade; desigualdade CHSH.
  3. Teorema de Kochen-Specker; contextualidade; desigualdade KCBS.
  4. Experimentos; Nobel 2022; aplicações de não-localidade e contextualidade.
  5. Tópicos de pesquisa atuais; interpretações da Mecânica Quântica.

Bibliografia:

  1. Nielsen, M. A., & Chuang, I. L. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge: Cambridge University Press. 2010.
  2. von Neumann, J. Mathematical Foundations of Quantum Mechanics. Julius Springer. 1932.
  3. A. Einstein, B. Podolsky, and N. Rosen. Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Phys. Rev., 47:777–780. 1935.
  4. J. S. Bell. On the Einstein Podolsky Rosen Paradox. Physics Physique Fizika, 1, 195-200. 1964.
  5. J. S. Bell. On the Problem of Hidden Variables in Quantum Mechanics. Rev. Mod. Phys. 38, 447. 1964.
  6. J.F. Clauser; M.A. Horne; A. Shimony; R.A. Holt. Proposed experiment to test local hidden-variable theories. Phys. Rev. Lett., 23 (15): 880–4. 1969.
  7. Kochen, S., Specker, E. P. The Problem of Hidden Variables in Quantum Mechanics. Journal of Mathematics and Mechanics, 17(1), 59–87. 1967.
  8. Amaral, B., and M. Terra Cunha. On graph approaches to contextuality and their role in quantum theory. Springer. 2018.
  9. Klyachko, A. A., M. A. Can, S. Binicio ̆glu, and A. S. Shumovsky. Simple Test for Hidden Variables in Spin-1 Systems. Phys. Rev. Lett. 101, 020403. 2008.
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  11. Advanced information. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2024.
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  13. Cabello A. Interpretations of Quantum Theory: A Map of Madness. In: Lombardi O, Fortin S, Holik F, López C, eds. What Is Quantum Information?. Cambridge University Press; 2017:138-144. 2017.

Inscrição: