No last da primeira palestra para a Qiskit International Summer season Faculty 2025, Fundamentos da mecânica quânticaOlivia Lanes (Líder International, Conteúdo e Educação IBM) declarou:
Antes de terminarmos, vamos agora falar brevemente sobre o nascimento da ciência da informação quântica, uma mudança essential que começou nos anos 90. Esta é a época em que os pesquisadores pararam de perguntar: por que a física quântica é tão estranha? E começou a perguntar, como podemos usar essa estranheza para algo útil? … Os cientistas começaram a ver que a estranheza quântica não period um bug, é um recurso. Em vez de resistir a emaranhamento, superposição e incerteza, eles começaram a engenharia ao seu redor, colocando as fundações para as tecnologias quânticas que estamos construindo hoje.
Ela está correta, pois a ciência da informação quântica começou o chamado segunda revolução quântica Nos anos 90, pelo qual a “estranheza quântica” foi explorada para desenvolver tecnologias quânticas mais recentes de hoje, como computação quântica e criptografia quântica. Mas ela está errada quando afirmou: “Os pesquisadores pararam de perguntar: por que a física quântica é tão estranha?” De fato, exatamente o oposto é verdadeiro, a segunda revolução quântica introduziu uma abordagem teórica de informações totalmente nova para responder a essa mesma pergunta.
(Q) A mecânica de Uantum deixará de parecer intrigante apenas quando seremos capazes de derivar O formalismo da teoria de um conjunto de afirmações físicas simples (‘postulações’, ‘princípios’) sobre o mundo. Portanto, não devemos tentar acrescentar uma interpretação razoável para a mecânica quântica formalismomas sim derivar o formalismo de um conjunto de postulados motivados experimentalmente.
As razões para explorar essa estratégia são iluminadas por um precedente histórico óbvio: relatividade especial. … Relatividade especial é uma teoria física bem compreendida, creditada adequadamente ao artigo celebrado de Einstein em 1905. O conteúdo formal da relatividade especial, no entanto, é codificado nas transformações de Lorentz, escritas por Lorentz, não por Einstein, e antes de 1905. Então, qual foi a contribuição de Einstein? Period para entender o significado físico das transformações de Lorentz.
O que Einstein fez para produzir um “significado físico das transformações de Lorentz” period ignorar os relatos causais do postulado, ou seja, todos medem o mesmo valor para a velocidade da luz cindependentemente de seus movimentos relativos. Naquela época, as pessoas estavam tentando explicar o postulado da luz causalmente usando a contração do comprimento através do Aether Luminíferas. Einstein desistiu de tais tentativas “construtivas”, escrevendo (1):
Por algum tempo, desesperei a possibilidade de descobrir as leis verdadeiras por meio de esforços construtivos com base em fatos conhecidos. Quanto mais e mais desesperadamente eu tentava, mais vim à convicção de que apenas a descoberta de um princípio formal common poderia nos levar a resultados garantidos.
Então, em vez de encontrar um mecanismo causal para a independência do observador de cEinstein disse que tinha que seguir o princípio da relatividade. Isto é, desde então c é uma constante da natureza de acordo com o eletromagnetismo de Maxwell, o princípio da relatividade diz c Deve ser o mesmo em todos os quadros de referência inerciais. E, como os quadros de referência inerciais são relacionados por movimentos relativos uniformes (Boosts), o princípio da relatividade nos diz que o postulado da luz deve obter. É assim que a relatividade especial (SR) é introduzida nos livros introdutórios de física hoje, por exemplo, Física para cientistas e engenheiros com física moderna 5E por R. Knight (Pearson, São Francisco, 2022) p. 1057:
Portanto, SR é uma “teoria dos princípios” (terminologia de Einstein (2)) porque sua cinemática (transformações de Lorentz) segue de um fato empiricamente descoberto (o postulado da luz). E, importante, o postulado da luz é justificado pelo princípio da relatividade.
Dado este Rovelli “Historic Precedent” sugeriu usar os princípios da teoria da informação para tornar a teoria dos princípios do QM e em 2001, Lucien Hardy produziu o Primeira reconstrução axiomática de QM by way of princípios teóricos da informação. O fato empiricamente descoberto que nos dá o formalismo espacial de Hilbert-Dimensional de Hilbert é Invariância e continuidade da informação (Redação de 2009 por Caslav Brukner e Anton Zeilinger). Se você comprovar isso fisicamente, significa que todo mundo mede o mesmo valor para a constante de Planck hindependentemente de suas orientações ou locais espaciais relativos. Deixe -me chamar isso de “Planck postulado” em analogia com o postulado da luz. Desde h é uma constante da natureza por Lei de Radiação de Planck (como Olivia explicou na palestra), assim como c é uma constante da natureza pelas equações de Maxwell e, como os quadros de referência inercial são relacionados por rotações e traduções espaciais, bem como aumentam, o princípio da relatividade diz que o postulado de Planck deve ser verdadeiro, assim como diz que o postulado da luz deve ser verdadeiro.
Isso significa Os teóricos da informação quântica tornaram o QM uma teoria de princípios, assim como o SRexatamente pelo desafio de Rovelli em 1996. Como resultado, a superposição quântica e o emaranhamento não são efeitos dinâmicos devido a alguns mecanismos causais não -locais ou superdeterminísticos ou retrô. São fatos cinemáticos que se seguem necessariamente da independência do observador de h conforme exigido pelo princípio da relatividade e pela lei de radiação de Planck. Isso é totalmente análogo ao fato de que a contração do comprimento e a dilatação do tempo não são efeitos dinâmicos devido a algum mecanismo causal, como o Aether Luminífero. São fatos cinemáticos que se seguem necessariamente da independência do observador de c conforme exigido pelo princípio da relatividade e pelas equações de Maxwell. Pedagogicamente, a introdução de Knight ao SR pode ser espelhada para o QM:
