Pontos quânticos são nanoestruturas que permitem a manipulação do estado quântico de um único elétron, sendo um caminho promissor para a Computação Quântica. Em primeira aproximação, um ponto quântico confina elétrons com um potencial semelhante ao de um oscilador harmônico, isto é, com uma energia potencial do tipo V(x) = mω²x²/2, em que x é a posição da partícula em relação ao ponto de equilíbrio, m é a massa da partícula confinada, ω = √k/m e k é a “constante de mola” (embora não seja este um conceito apropriado no mundo quântico). De acordo com a Mecânica Clássica, a energia mecânica deste oscilador pode variar continua mente de zero até infinito. Por outro lado, na Mecânica Quântica, a energia deste oscilador varia de forma discreta, de acordo com a expressão En = (n + 1/2)hω, em que n pode assumir os valores 0, 1,2, .... Na descrição quântica do oscilador harmônico, o menor valor possível para a energia mecânica é hω/2, diferentemente do pre visto na Mecânica Clássica. Explique por que não é possível haver energia igual a zero na descrição quântica do oscilador harmônico.
Questão
Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA
2014
Fase Única
Pontos-quanticos-sa18558b3532e
Discursiva