A transformação de Fourier é uma ferramenta matemática fundamental na mecânica quântica, pois permite a transição entre diferentes representações de estados quânticos. Em particular, ela relaciona a representação no espaço de posição e no espaço de momento, o que é crucial para entender como as partículas se comportam em diferentes contextos. Analisando as alternativas: a) Uma operação que converte tempo em frequência - Isso se refere mais à análise de sinais, não especificamente à mecânica quântica. b) Uma operação que converte uma função de onda em um estado de energia - Não é exatamente o que a transformação de Fourier faz. c) Uma operação que relaciona a representação no espaço de posição e no espaço de momento - Esta é a definição correta da transformação de Fourier na mecânica quântica. d) Uma operação que calcula o valor esperado de uma observável - Isso é um conceito diferente, relacionado à medição em mecânica quântica. Portanto, a alternativa correta é: c) Uma operação que relaciona a representação no espaço de posição e no espaço de momento.