14/07/2024 16:20

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O que é o princípio da superposição na física quântica?

 

O princípio da superposição é um dos conceitos mais fascinantes e distintivos da física quântica. De acordo com esse princípio, as partículas quânticas, como elétrons e fótons, podem existir em múltiplos estados simultaneamente, até serem observadas. Esse fenômeno desafia nossa intuição clássica, que está acostumada a lidar com objetos que têm estados bem definidos e observáveis.

Quando uma partícula quântica não está sendo observada, ela pode estar em uma combinação linear de diferentes estados. Por exemplo, um elétron pode estar simultaneamente em dois lugares ao mesmo tempo ou girando em duas direções opostas. Essa sobreposição de estados é descrita matematicamente pela função de onda, que atribui uma amplitude a cada estado possível da partícula.

No entanto, quando realizamos uma medida para observar a partícula, sua função de onda colapsa em um estado bem definido. Esse colapso ocorre de acordo com as probabilidades associadas a cada estado na função de onda. Assim, a observação de uma partícula em um determinado estado faz com que ela “escolha” um estado específico da superposição.

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O princípio da superposição tem aplicações significativas em várias áreas, incluindo computação quântica, onde bits quânticos (qubits) podem existir em superposições de 0 e 1 simultaneamente, permitindo o processamento de informações de maneiras que seriam impossíveis em sistemas clássicos.