Um dos maiores mistérios impostos pela mecânica quântica diz respeito à verdadeira natureza da realidade. A discussão remonta à rivalidade entre Bohr e Einstein sobre se o que chamamos de realidade depende do observador, como a teoria quântica parece sugerir, ou tem uma existência independente, como aparente nos fenômenos da física clássica.
Numa tentativa de trazer novos elementos à discussão, Pedro Dieguez e seu orientador Renato Angelo, do Departamento de Física da UFPR (Universidade Federal do Paraná) apresentam, em artigo publicado em 16 de fevereiro no “Physical Review A”, argumentos que estabelecem uma relação de complementaridade entre informação e realidade. O trabalho recebeu a prestigiosa indicação de “sugestão dos editores” do periódico.
“Várias gerações de pesquisadores buscaram um entendimento profundo da realidade física, mas podemos dizer que muito pouco foi alcançado no que se refere às ligações formais entre elementos de realidade e outros conceitos fundamentais como informação e medidas de correlação”, explica Dieguez.
“A situação não é melhor quando tentamos entender a emergência da realidade a partir do processo de medição. O objetivo do nosso trabalho é contribuir justamente para preencher essa lacuna, estabelecendo conexões formais entre os conceitos de medição, informação e realidade física.”
O trabalho introduziu objetos matemáticos que unificam os modelos de medições fracas e projetivas, e, a partir disso, estudou cenários mostrando que uma medida de intensidade arbitrária não revelada de um dado observável geralmente leva a um aumento de sua realidade. “E, surpreendentemente, isso também ocorre para os seus observáveis incompatíveis”, diz Dieguez.
“Nós derivamos uma relação de complementaridade conectando a quantidade de informação associada ao estado do medidor com o grau de realidade do observável que está sendo medido. Especificamente para estados puros, mostramos que o emaranhamento com o estado do medidor determina com precisão como o valor da realidade dos observáveis aumenta.”
O estudo também investigou de forma detalhada o problema da medição em mecânica quântica. “Encontramos uma outra faceta dessa história: a informação associada ao estado do medidor flui para o grau de liberdade que queremos medir, aquele que é invariavelmente descartado”, explica Dieguez. “Com esse processo, segue-se então que os graus de liberdade associados ao medidor, em particular aqueles que definem a própria estrutura do espaço-tempo que desempenha o papel de referencial físico, se tornam necessariamente reais.”
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