Gato de Schrödinger e Superposição Quântica

Visão Geral

O experimento do Gato de Schrödinger é uma ilustração teórica proposta pelo físico Erwin Schrödinger em 1935 para enfatizar a peculiaridade da superposição quântica. Esse experimento hipotético envolve um gato que, de acordo com a mecânica quântica, pode estar simultaneamente vivo e morto até que seu estado seja observado.

Resumo

Gato de Schrödinger

O experimento imaginário do Gato de Schrödinger é baseado em um sistema quântico que envolve um gato, um frasco de veneno, um dispositivo radioativo e um contador Geiger.

De acordo com a mecânica quântica, o átomo radioativo pode entrar em um estado de superposição, no qual ele está simultaneamente em decaimento e não decaimento.

Se o contador Geiger detectar o decaimento, o frasco de veneno é quebrado, matando o gato.

Até que um observador abra a caixa para verificar o estado do átomo radioativo, o gato estará em um estado de superposição, estando vivo e morto ao mesmo tempo.

Superposição Quântica

A superposição quântica é uma característica fundamental da mecânica quântica, na qual um sistema quântico pode existir em múltiplos estados simultaneamente.

Isso significa que partículas subatômicas, como elétrons ou fótons, podem estar em estados de superposição, combinando propriedades contraditórias.

Esses estados só são “colapsados” em um valor definido quando são observados ou interagem com o ambiente externo.

Importância de estudar esse tema

O experimento do Gato de Schrödinger e a ideia de superposição quântica destacam a natureza estranha e desafiadora da mecânica quântica. Esses conceitos são importantes para entender o comportamento de partículas subatômicas e a manipulação de sistemas quânticos, como em computação quântica e comunicação quântica.

Nota & Anota

Um exemplo simples de superposição quântica é o experimento de dupla fenda, onde partículas (como fótons ou elétrons) passam por duas fendas e formam padrões de interferência na tela de detecção.

Nesse experimento, as partículas exibem comportamento de onda e partícula simultaneamente, estando em estados de superposição entre as fendas. Somente quando é feita uma medição para determinar por qual fenda cada partícula passou, o comportamento se torna mais “clássico” e o padrão de interferência desaparece.

Isso ilustra como a observação colapsa o estado de superposição para um estado bem definido.