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The path of light: an investigation about photon trajectories in a double-slit interferometer

Year: 2017
Type: dissertation
Abstract: Em mecânica clássica, podemos denfinir trajetória como o caminho percorrido por um corpo ou uma partícula durante sua evolução temporal. Uma vez que se saiba a dinâmica da partícula, o conhecimento da posição e do momento em um dado instante de tempoé suciente para prever a trajetória completa. No entanto, em mecânica quântica a trajetória de uma partícula única é um conceito mal definido, já que, como consequência da relação de incerteza de Heisenberg, é impossível conhecer sua posição e momento simultaneamente.Não obstante, Wiseman [New Journal of Physics 9, 165 (2007)] propôs uma maneira operacional de denir a trajetória média de um ensemble de partículas quânticas usando o protocolo de medição fraca, que é um procedimento desenvolvido por Aharonov, Albert e Vaidman [Physical Review Letters 60, 1351 (1988)] com o propósito de realizar uma medição a qual praticamente não altera o estado do sistema. Trabalhando a ideia original de Wiseman, Kocsis et al. [Science 332, 1170 (2011)] demonstraram experimentalmente a reconstrução de trajetórias médias usando fótons únicos em um interferômetrode fenda dupla. A estratégia usada por eles consiste em realizar uma medição fraca do momento do fóton seguido por uma pós-seleção numa certa posição. Dessa forma, eles conseguem mapear o valor fraco do momento como função da posição e, usando essainformação, reconstroem a trajetória média de um ensemble de fótons pós-selecionados. Nesta dissertação, apresentamos uma revisão do protocolo de medição fraca e algumas de suas mais recentes extensões, aplicações e interpretações. Dentro desse quadro, nós reproduzimos os resultados obtidos por Kocsis et al. e analisamos alguns cenários diferentes através de simulações numéricas.
Language: English
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2976774356
Cites: 25
Cited by:
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