Experimento de escolha “a posteriori” Borracha quântica ou apagador quântico (quantum eraser) no experimento de dupla fenda Experimento de escolha “a posteriori”

Experimento de dupla fenda fótons elétrons

Fótons emaranhados: cristal BBO (Beta-barium borate) transforma 1 fóton de 351.1 nm em 2 fótons com 702.2 nm. Os fótons são emitidos em diferentes direções e tem polarizações ortogonais! Se fóton p tem polarização X, o fóton s tem polarização Y ( e vice-versa)‏

Os fótons que escolhem o caminho s e passam pela dupla fenda, são detectados pelo detector Ds e apresentam distribuição conforme padrão de interferência.

Nossa velha pergunta: Por qual fenda os fótons passaram? QWP: Polarizador de quarto de onda – polariza a onda circularmente no sentido horário ou sentido anti-horário

Nossa velha pergunta: Por qual fenda os fótons passaram? Distribuição sem padrão de interferência... Desta maneira os fótons estão “marcados” e podemos saber por qual fenda passaram!

Polarizador (45°) – deixa passar uma combinação de polarizações X e Y Mas... Polarizador (45°) – deixa passar uma combinação de polarizações X e Y Interferência !!! p s O quê acontece com a “marcação” do fóton ao introduzirmos o polarizador? Como não podemos determinar qual a polarização do fóton p, perdemos a informação sobre a polarização do fóton s antes do QWP. Os fóton não são mais marcados!! A informação do polarizador apagou a informação que tínhamos sobre o fóton s. “Quantum erasure”

Então... Talvez o fóton p, ao encontrar o polarizador, envie um sinal ao fóton s, possibilitando a interferência... Uma possibilidade: A função de onda – que contém todas as possibilidades - “colapsa” ao encontrar o polarizador. Um sinal é enviado ao fóton s avisando deste colapso e a distribuição segundo um padrão de interferência é permitida ou não. Como investigar esta possibilidade? p s

Nada muda... Continuamos tendo interferência!! E o cenário fica ainda mais estranho ... O quê acontece se o polarizador colocado no caminho do fóton p for colocado distante do cristal, de modo que o fóton s passa pelo QWP, pelas fendas e é detectado, antes do fóton p passar pelo polarizador ? p s Nada muda... Continuamos tendo interferência!! Qual a implicação deste resultado para o chamado “colapso da função de onda”? “Delayed quantum erasure” Emaranhamento e não-localidade

Referências: Página internet bastante didática: http://grad.physics.sunysb.edu/~amarch/ Artigo teórico com proposta do efeito: Scully, Marlan O.; Kai Drühl; Physical Review A 25: 2208–2213 (1982) Artigo com este experimento: S. P. Walborn, M. O. Terra Cunha, S. Padua, and C. H. Monken Physical Review A, (65, 033818, 2002) (pesquisadores da UFMG)