Tecnologia quântica

“Tecnologia quântica” oferece uma introdução concreta e envolvente às ideias básicas da mecânica quântica. Este recurso apresenta várias tecnologias quânticas e traz também um vídeo sobre computadores quânticos, desenvolvido para levar a física quântica à sua sala de aula.

O hype quântico

A palavra quântico é um termo bastante usado na ciência, mas muitas pessoas não sabem o que ela realmente significa. As estações apresentam aos estudantes cinco fenômenos diferentes para ajudá-los a começar a construir uma definição precisa de “quântico”. Em seguida, os estudantes utilizam seus novos conhecimentos para analisar exemplos que usam a palavra quântico, distinguindo o que é realmente quântico do que é apenas exagero ou marketing.

Microscópios eletrônicos

Microscópios eletrônicos são uma aplicação real da dualidade onda-partícula. Pequenos LEDs, observados, através de uma fenda em cartolina, são usados aqui para visualizar as limitações dos microscópios ópticos. Os estudantes aplicam seus conhecimentos de campos e óptica para compreender como lentes magnéticas podem direcionar elétrons e permitir a observação de objetos com maior resolução

Lasers

Lasers são dispositivos baseados na mecânica quântica presentes em diversos aspectos do nosso cotidiano. Os estudantes nessa atividade comparam como a luz laser difere da luz de LEDs por meio de uma série de atividades práticas. Em seguida, exploram como os lasers produzem luz utilizando um modelo em papel.

Pontos quânticos

Pontos quânticos são uma tecnologia emergente que explora o dualismo onda-partícula dos elétrons. Utilizando estrelas que brilham no escuro e ondas estacionárias em molas helicoidais, os estudantes descobrem a relação entre a frequência da luz e a energia. Em seguida, aplicam esse conhecimento aos pontos quânticos para compreender suas diferentes cores.


Probabilidade quântica

Nossa compreensão do comportamento quântico e o uso da mecânica quântica em tecnologias dependem fortemente dos princípios de probabilidade. Para ajudar os estudantes a compreenderem a probabilidade, eles primeiro desenvolvem um modelo clássico utilizando dados. Em seguida, aplicam modelos probabilísticos para explicar o comportamento dos elétrons e exploram ideias relacionadas, como a localização dos elétrons e o fenômeno de tunelamento.