Caos quântico

Parte de uma série de artigos sobre
Mecânica quântica
${\displaystyle i\hbar {\frac {d}{dt}}|\Psi \rangle ={\hat {H}}|\Psi \rangle }$ Equação de Schrödinger
Introdução Glossário História
Contexto Mecânica clássica Teoria quântica antiga Notação bra e ket Hamiltoniano Interferência
Fundamentos Complementaridade Decoerência Emaranhamento Estado Função de onda Colapso Incerteza Medição Não localidade Nível de energia Número quântico Simetria Sobreposição Tunelamento
Experimentos Apagador quântico Escolha adiada Davisson e Germer Desigualdade de Bell Desigualdade de CHSH Desigualdade de Leggett Desigualdade de Leggett e Garg Dupla fenda Escolha adiada de Wheeler Elitzur e Vaidman Franck e Hertz Gato de Schrödinger Mach e Zehnder Popper Stern e Gerlach
Formulações Visão geral Espaço de fase Heisenberg Interação Matriz Schrödinger Soma sobre históricos (integral de caminho)
Equações Dirac Klein e Gordon Pauli Rydberg Schrödinger
Interpretações Bayesiana Colapso objetivo Conjunta Copenhagen de Broglie e Bohm Histórias consistentes Lógica quântica Muitos mundos Relacional Transacional Variáveis ocultas Locais Superdeterminismo Von Neumann e Wigner
Tópicos avançados Aprendizado de máquina quântico Caos quântico Ciência da informação quântica Computação quântica Matriz de densidade Mecânica estatística quântica Mecânica quântica relativística Paradoxo de EPR Teoria da dispersão Teoria de campos quântica
Cientistas Aharonov Bell Bethe Blackett Bloch Bohm Bohr Born Bose de Broglie Compton Dirac Davisson Debye Ehrenfest Einstein Everett Fock Fermi Feynman Glauber Gutzwiller Heisenberg Hilbert Jordan Kramers Lamb Landau Laue Moseley Millikan Onnes Pauli Planck Rabi Raman Rydberg Schrödinger Simmons Sommerfeld von Neumann Weyl Wien Wigner Zeeman Zeilinger
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O caos quântico é um ramo da física que estuda como os sistemas dinâmicos clássicos caóticos podem ser descritos em termos da teoria quântica.^[1][2] O caos quântico é caótico no sentido de que é possível observar leis que regem frequências próprias [harmônicos], que têm um caráter universal, que dependem muito pouco do sistema considerado, contanto que este seja caótico do ponto de vista clássico.^[3]

Histórico

O trabalho de Einstein Sobre o teorema quântico de Sommerfeld e de Epstein, publicado em 1917, propõe uma generalização da regra de quantização de Bohr, Sommerfeld e Epstein para sistemas multidimensionais integráveis. Ao mesmo tempo, Einstein nota que sistemas não-integráveis não podem ser quantizados dessa maneira. Essa observação indica pela primeira vez a não trivialidade do limite semiclássico de sistemas caóticos, e pode ser considerado como pioneiro da teoria de caos quântico.^[4] Esse seria o primeiro dos dois pilares em caos quântico; os chamados métodos semiclássicos, que representam uma aproximação à mecânica quântica, mas têm como estrutura a mecânica clássica. O segundo pilar são as matrizes aleatórias, que foram inventadas por Eugene Wigner na década de 1950 para descrever as propriedades dos núcleos atômicos e que desempenham um papel muito importante na área de caos quântico. Portanto, a convergência desses dois pilares é um tema central sobre o qual ainda há muito a descobrir. O primeiro livro técnico em português sobre esse tema (Sistemas hamiltonianos: caos e quantização) foi escrito por Alfredo Miguel Ozorio de Almeida em 1987.^[3]

Referências

1. Quantum Signatures of Chaos, Fritz Haake, Edition: 2, Springer, 2001, ISBN 3-540-67723-2, ISBN 978-3-540-67723-9.
2. Michael Berry, "Quantum Chaology", pp 104-5 of Quantum: a guide for the perplexed by Jim Al-Khalili (Weidenfeld and Nicolson 2003), http://www.physics.bristol.ac.uk/people/berry_mv/the_papers/Berry358.pdf.
3. Entrevista: Oriol Bohigas – Caos, ciência e sociedade Entrevista com Oriol Bohigas (2006)
4. Einstein e a teoria do caos quântico por Marcus Aloizio Martinez de Aguiar Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 27, n. 1, p. 101 - 102, (2005)

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