{"id":15618,"date":"2018-08-13T13:13:56","date_gmt":"2018-08-13T13:13:56","guid":{"rendered":"https:\/\/moir.org.co\/web\/?p=15618"},"modified":"2018-08-13T13:13:56","modified_gmt":"2018-08-13T13:13:56","slug":"de-que-se-trata-la-mecanica-cuantica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/moir.com.co\/web\/de-que-se-trata-la-mecanica-cuantica\/","title":{"rendered":"\u00bfDe qu\u00e9 se trata la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica?"},"content":{"rendered":"<p><strong>Jairo Giraldo Gallo*, El Tiempo, Bogot\u00e1 D.C., 9 de agosto de 2018<\/strong><\/p>\n<p><em>El mismo Einstein se refiri\u00f3 a sus predicciones como &#8216;acciones fantasmag\u00f3ricas a distancia&#8217;.<\/em><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Siendo la teor\u00eda f\u00edsica m\u00e1s precisa del momento, para muchos la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es equivalente a magia\u2026y en ciertos aspectos lo es.\u00a0Albert Einstein\u00a0se refiri\u00f3 a algunas de sus predicciones con sarcasmo e incredulidad, llam\u00e1ndolas \u201cacciones fantasmag\u00f3ricas a distancia\u201d.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>El genio de la relatividad general, siendo esta la otra teor\u00eda que con la f\u00edsica cu\u00e1ntica forman el andamiaje de la f\u00edsica contempor\u00e1nea, nunca imagin\u00f3 que esas acciones instant\u00e1neas a distancia pudieran ocurrir, pues violar\u00edan uno de los principios que \u00e9l estableci\u00f3 como fundamentales. Contrariando su percepci\u00f3n, esos fen\u00f3menos ocurren.<\/p>\n<p>Es m\u00e1s,\u00a0son el fundamento de lo que hoy se denomina Procesamiento Cu\u00e1ntico de la Informaci\u00f3n,\u00a0el fundamento de tecnolog\u00edas del futuro que todav\u00eda se encuentran en su infancia, entre ellas la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica y el teletransporte cu\u00e1ntico. Uno de los pioneros de esa teor\u00eda, Erwin Schr\u00f6dinger, se uni\u00f3 a Einstein en el clamor contra la incertidumbre introducida por la f\u00edsica cu\u00e1ntica y propuso una paradoja para subrayar por qu\u00e9 le parec\u00eda absurda: un gato vivo y muerto a la vez, denominado El gato de Schr\u00f6dinger.<\/p>\n<p>El punto de partida de lo que consideraron Einstein y otros equivocado o al menos indeseable para una teor\u00eda f\u00edsica se fundamenta en la aleatoriedad con que se dan ciertos fen\u00f3menos cu\u00e1nticos, si no todos. Con el mecanismo de precisi\u00f3n introducido por Isaac Newton, mediante el cual pudo predecir el movimiento de los planetas y en principio del universo como un todo, esquema maravillosamente completado por James Clerk Maxwell con su teor\u00eda electromagn\u00e9tica, los f\u00edsicos se hab\u00edan acostumbrado a buscar y encontrar leyes deterministas para todo. Cuando se encontraron con los ingredientes \u00faltimos de la materia tuvieron que renunciar a ese procedimiento.<\/p>\n<p>Ilustramos a continuaci\u00f3n la paradoja del gato.\u00a0Un n\u00facleo at\u00f3mico puede decaer o no, dando lugar a un rayo gamma, fot\u00f3n o cuanto de energ\u00eda que podr\u00eda aprovecharse para accionar un martillo que rompiera un recipiente con veneno dentro de una caja.<strong>\u00a0<\/strong>Si uno imaginara un gato encerrado en la misma caja que contiene el \u00e1tomo radiactivo, el gato y el veneno, afrontar\u00eda una situaci\u00f3n ambigua que solo se vuelve un\u00edvoca en el momento de observar, es decir, abrir la caja para saber qu\u00e9 ocurri\u00f3. Al observar dentro de la caja, encontrar\u00e1 que el n\u00facleo pudo haber deca\u00eddo o no, liberando o no el fot\u00f3n; por tanto, el martillo pudo haberse accionado o no y por ende el gato estar\u00e1 vivo o muerto.<\/p>\n<p>Desde el punto de vista cu\u00e1ntico el asunto es m\u00e1s enredado que lo que acabamos de decir porque mientras no se observe el n\u00facleo, este habr\u00e1 deca\u00eddo y no simult\u00e1neamente, es decir, tendremos un fot\u00f3n y no lo tendremos simult\u00e1neamente; en conclusi\u00f3n, \u00a1el gato estar\u00e1 vivo y muerto a la vez!<\/p>\n<p>El principio de superposici\u00f3n, el m\u00e1s fundamental de la nueva teor\u00eda, afirma que cualquier objeto cu\u00e1ntico est\u00e1 en todas las situaciones en que puede presentarse mientras no se le observe o se midan sus propiedades. El n\u00facleo y el fot\u00f3n son objetos cu\u00e1nticos, como lo son los \u00e1tomos, aunque los martillos y los gatos, hechos de \u00e1tomos, se comporten siguiendo las leyes de la f\u00edsica convencional. En eso consiste la paradoja.<\/p>\n<p>Otro de los enigmas de la teor\u00eda cu\u00e1ntica que est\u00e1 dando lugar a aplicaciones sorprendentes es el llamado entrelazamiento cu\u00e1ntico previsto por Einstein, en el que se neg\u00f3 a creer.<strong>\u00a0<\/strong>El caso m\u00e1s f\u00e1cil de ilustrar es el de dos fotones que se producen simult\u00e1neamente bajo ciertas condiciones.<strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n<p>Es lo que ocurre en el borato de beta-bario (BBO), un cristal no lineal: mediante un proceso de bombeo l\u00e1ser se generan dos fotones gemelos que se alejan en diferentes direcciones. Lo que le ocurra a uno de los fotones afectar\u00e1 al otro instant\u00e1neamente, sin importar la distancia a que se encuentren. Ese efecto se ha utilizado ya con \u00e9xito en la criptograf\u00eda cu\u00e1ntica y aplicado a operaciones bancarias con una seguridad que no brinda el encriptado convencional.<\/p>\n<p>Pr\u00e1cticamente todos los dispositivos que utilizamos a diario, dentro de los que caen por supuesto los computadores de todo tipo, las tablets, los celulares y por supuesto el l\u00e1ser, echan mano de los principios cu\u00e1nticos para su desempe\u00f1o. Los microscopios electr\u00f3nicos son resultado del principio de dualidad onda-corp\u00fasculo.<\/p>\n<p>El microscopio de efecto t\u00fanel y el microscopio at\u00f3mico utilizan otro principio fundamental de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, a saber, el principio de incertidumbre de Heisenberg.<strong>\u00a0<\/strong>En particular este principio da lugar precisamente al fen\u00f3meno conocido como efecto t\u00fanel, mediante el cual un objeto cu\u00e1ntico puede atravesar un obst\u00e1culo sin tener la energ\u00eda necesaria para hacerlo. Eso es lo que ocurre precisamente en los diodos semiconductores. El tunelamiento cu\u00e1ntico es lo que permite la fusi\u00f3n nuclear, dando lugar a la liberaci\u00f3n de la enorme energ\u00eda procedente del sol. La evoluci\u00f3n estelar est\u00e1 regida principalmente por ese tipo de procesos.<\/p>\n<p>A las aplicaciones arriba mencionadas se agregan ahora las posibilidades que se han abierto con la nanotecnolog\u00eda, un campo de la ciencia de materiales en donde los efectos cu\u00e1nticos se manifiestan copiosamente precisamente por el tama\u00f1o extremadamente diminuto de sus componentes.<\/p>\n<p>Pero la teor\u00eda cu\u00e1ntica no solo se aplica en la regi\u00f3n de lo diminuto. La exploraci\u00f3n del universo, su origen y su evoluci\u00f3n habr\u00edan sido imposible sin agregar a la teor\u00eda de relatividad el comportamiento cu\u00e1ntico de la materia.<\/p>\n<p>Surgi\u00f3 as\u00ed la teor\u00eda de campos cu\u00e1nticos que tan provechosa ha sido en el conocimiento que tenemos de las denominadas part\u00edculas elementales y en la cosmolog\u00eda y astrof\u00edsica, unidas en lo que se llama la f\u00edsica de altas energ\u00edas. Cada uno de estos temas merece cap\u00edtulo aparte para acercarlo a un p\u00fablico amplio y explicarlo en t\u00e9rminos sencillos, lo que intentaremos hacer en pr\u00f3ximas columnas.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>*Profesor titular del Departamento de F\u00edsica de la Universidad Nacional de Colombia<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Jairo Giraldo Gallo*, El Tiempo, Bogot\u00e1 D.C., 9 de agosto de 2018 El mismo Einstein se refiri\u00f3 a sus predicciones como &#8216;acciones fantasmag\u00f3ricas a distancia&#8217;. &nbsp; Siendo la teor\u00eda f\u00edsica m\u00e1s precisa del momento, para muchos la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es equivalente a magia\u2026y en ciertos aspectos lo es.\u00a0Albert Einstein\u00a0se refiri\u00f3 a algunas de sus predicciones [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":15619,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"advanced_seo_description":"","jetpack_seo_html_title":"","jetpack_seo_noindex":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[76],"tags":[],"class_list":["post-15618","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/i0.wp.com\/moir.com.co\/web\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/mecanicacuantica.png?fit=1486%2C742&ssl=1","jetpack-related-posts":[{"id":17376,"url":"https:\/\/moir.com.co\/web\/siete-mitos-comunes-sobre-la-fisica-cuantica\/","url_meta":{"origin":15618,"position":0},"title":"Siete mitos comunes sobre la f\u00edsica cu\u00e1ntica","author":"admin","date":"abril 30, 2019","format":false,"excerpt":"Julien Bobroff*, The Conversation FR, 14 de abril de 2019 He estado popularizando la f\u00edsica cu\u00e1ntica, mi \u00e1rea de investigaci\u00f3n, desde hace muchos a\u00f1os.\u00a0El p\u00fablico en general encuentra el tema fascinante y las portadas de libros y revistas a menudo recurren a su misterio.\u00a0Han surgido varios conceptos err\u00f3neos en esta\u2026","rel":"","context":"En \u00abCiencia\u00bb","block_context":{"text":"Ciencia","link":"https:\/\/moir.com.co\/web\/category\/temas\/ciencia\/"},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/i0.wp.com\/moir.com.co\/web\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/fisicacuantica.png?fit=1024%2C575&ssl=1&resize=350%2C200","width":350,"height":200,"srcset":"https:\/\/i0.wp.com\/moir.com.co\/web\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/fisicacuantica.png?fit=1024%2C575&ssl=1&resize=350%2C200 1x, https:\/\/i0.wp.com\/moir.com.co\/web\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/fisicacuantica.png?fit=1024%2C575&ssl=1&resize=525%2C300 1.5x, https:\/\/i0.wp.com\/moir.com.co\/web\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/fisicacuantica.png?fit=1024%2C575&ssl=1&resize=700%2C400 2x"},"classes":[]},{"id":10323,"url":"https:\/\/moir.com.co\/web\/china-lanza-el-primer-satelite-de-telecomunicacion-cuantica-del-mundo\/","url_meta":{"origin":15618,"position":1},"title":"China lanza el primer sat\u00e9lite de telecomunicaci\u00f3n cu\u00e1ntica del mundo","author":"admin","date":"agosto 21, 2016","format":false,"excerpt":"Ayer, en la madrugada, el pa\u00eds asi\u00e1tico puso en \u00f3rbita un sofisticado artefacto de 600 kilogramos que lo posiciona como uno de los l\u00edderes en las tecnolog\u00edas de la informaci\u00f3n. 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