😮 La MECÁNICA CUÁNTICA y sus aplicaciones (CIENTÍFICO)
Summary
TLDREl script explora la evolución de la curiosidad y la observación humana que ha impulsado el avance tecnológico, desde la encendida de una cerilla hasta la navegación en tren o el envío de un correo electrónico. Se destaca la transición de la física clásica, con figuras como Newton y Maxwell, a la revolucionaria física cuántica que comenzó con Max Planck y continuó con Einstein, Bohr, Schrödinger y otros. La mecánica cuántica, con sus paradoxos como la dualidad onda-partícula y el experimento de la doble ranura, desafía nuestra comprensión clásica de la realidad. La teoría cuántica ha sido fundamental para el desarrollo de tecnologías modernas y plantea preguntas intrigantes sobre la naturaleza de la realidad y la observación. Además, se menciona la segunda revolución cuántica, que involucra el control de fenómenos cuánticos como la superposición y el entrelazamiento, con implicaciones trascendentales para la informática, la criptografía y la teletransportación de información. El script concluye con la inmensa potencialidad de la tecnología cuántica para transformar la forma en que vivimos y nuestro entendimiento del universo.
Takeaways
- 🌟 La combinación de curiosidad e observación ha impulsado el desarrollo de nuevas ideas tecnológicas a lo largo de la historia de la humanidad.
- 📘 La física clásica, con figuras prominentes como Newton y Maxwell, proporcionó una base para entender y predecir el movimiento de los cuerpos celestiales y la naturaleza de la electricidad y el magnetismo.
- 🔬 Max Planck, al intentar explicar el cambio de color de los objetos al calentarse, introdujo la física cuántica, que desafió las leyes de la física clásica.
- 🌌 Albert Einstein, trabajando con la hipótesis de Planck, descubrió la dualidad onda-partícula de la luz, lo que le valió un premio Nobel y marcó un hito en la física moderna.
- 📊 Niels Bohr, con su modelo planetario de átomo, explicó las propiedades de los átomos y la cuantización de las órbitas electrónicas, que desafiaban la visión clásica de los electrones orbitando alrededor del núcleo.
- 🧬 Louis de Broglie propuso que los electrones también pueden comportarse como ondas, lo que contribuyó a la comprensión global de la naturaleza ondulada de la materia.
- 🧵 Erwin Schrödinger formuló la ecuación de Schrödinger, que proporcionó una base para la mecánica cuántica y permitió explorar fenómenos cuánticos a nivel atómico.
- 🚪 El experimento de la doble ranura demuestra la dualidad onda-partícula y la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica, donde la observación influye en el resultado.
- 🐱 El famoso experimento del gato de Schrödinger ilustra la idea de superposición cuántica y las paradoxicas implicaciones de la mecánica cuántica.
- 🤝 El entrelazamiento cuántico, descrito por Schrödinger y debatido por Einstein, implica una conexión entre partículas que sobrepasa la comprensión clásica y tiene implicaciones para la teoría cuántica.
- ⚙️ Los avances en la informática cuántica y la tecnología cuántica en general ofrecen el potencial de revolucionar campos como la computación, la comunicación y la criptografía.
Q & A
¿Por qué es importante la combinación de curiosidad e observación en el avance tecnológico?
-La combinación de curiosidad e observación ha inspirado nuevas ideas y ha sido fundamental para el desarrollo de tecnologías que han transformado la forma en que interactuamos con el mundo, desde la encendida de una cerilla hasta la navegación en internet.
¿Quién fue el primer físico que introdujo la idea de la física cuántica y por qué?
-Max Planck fue el primer físico que introdujo la idea de la física cuántica al intentar entender por qué los objetos cambiaban de color al calentarse, un problema que la física clásica no podía explicar.
¿Cómo contribuyó James Clerk Maxwell al desarrollo tecnológico del siglo XX?
-James Clerk Maxwell demostró que la electricidad y el magnetismo podían resumirse con ecuaciones matemáticas, lo que tuvo un gran impacto en el desarrollo tecnológico del siglo XX, dando lugar a inventos como la televisión, los teléfonos móviles y otras herramientas tecnológicas esenciales.
¿Qué fenómeno descubrieron los físicos que desafió la noción clásica de realidad?
-Los físicos descubrieron el fenómeno de la superposición cuántica, donde los objetos cuánticos, como los electrones, pueden estar en muchas posiciones simultáneamente, desafiando la noción clásica de realidad donde las cosas tienen una localización y estado definidos.
¿Cuál es la dualidad onda-partícula y cómo fue descubierta?
-La dualidad onda-partícula es el concepto de que la luz y las partículas pueden comportarse tanto como ondas como partículas. Este fenómeno fue descubierto por Albert Einstein, quien demostró que la luz se comporta como si viniera en pedazos discretos, llamados fotones.
¿Qué es el experimento de la doble ranura y por qué es significativo en la física cuántica?
-El experimento de la doble ranura es un ensayo que demuestra la dualidad onda-partícula de la materia. Es significativo porque muestra que las partículas como los electrones pueden comportarse como ondas, formando un patrón de interferencia cuando pasan a través de dos ranuras, lo que no se esperaría si fueran partículas clásicas.
¿Qué es el entrelazamiento cuántico y cómo desafía las ideas clásicas de la física?
-El entrelazamiento cuántico es una conexión entre partículas tan fuerte que incluso cuando están separadas por grandes distancias, su estado parece estar correlacionado. Desafía las ideas clásicas de la física porque implica que la información parece viajar instantáneamente a distancias aparentemente infinitas, lo que parece violar el límite de la velocidad de la luz impuesto por la relatividad especial.
¿Por qué es el principio de incertidumbre importante en la mecánica cuántica?
-El principio de incertidumbre, propuesto por Heisenberg, establece que no se pueden conocer simultáneamente con precisión la posición y la velocidad de una partícula cuántica. Esto es fundamental en la mecánica cuántica porque introduce la idea de que hay límites fundamentales en la capacidad de la ciencia para predecir el comportamiento de los sistemas cuánticos.
¿Cómo funciona la información cuántica y en qué se diferencia de la información clásica?
-La información cuántica utiliza bits cuánticos, o qubits, que pueden estar en una superposición de estados, es decir, pueden ser 0 y 1 al mismo tiempo. Esto se diferencia de la información clásica, que utiliza bits que solo pueden estar en uno de dos estados. La capacidad de los qubits para estar en múltiples estados simultáneamente permite realizar cálculos y procesamientos de información mucho más rápidos y complejos que con ordenadores clásicos.
¿Cuál es el potencial de los ordenadores cuánticos en términos de simulación de sistemas complejos?
-Los ordenadores cuánticos tienen el potencial de simular sistemas extremadamente complejos y grandes, como moléculas atómicas, con una precisión y un nivel de detalle que no es posible lograr con ordenadores clásicos. Esto podría llevar a avances significativos en la comprensión de materiales, medicamentos y tecnologías avanzadas.
¿Cómo podría afectar la tecnología cuántica el desarrollo de sensores y la detección de materiales peligrosos?
-La tecnología cuántica podría llevar a la creación de sensores más precisos y sensibles que podrían detectar niveles muy bajos de materiales peligrosos, como el mercurio en el pescado o el plomo en los juguetes, o incluso podrían ser capaces de detectar explosivos en las bagajes. Estos sensores podrían ser más pequeños y eficientes, lo que aumentaría su uso en aplicaciones ambientales y de seguridad.
Outlines
🌌 La combinación de curiosidad y observación
Este párrafo aborda la importancia de la curiosidad y la observación en el avance de la tecnología. Desde el comienzo de la humanidad, estos rasgos han inspirado nuevas ideas tecnológicas. Desde encender una cerilla hasta el uso de herramientas modernas como el correo electrónico y la navegación, la evolución de la tecnología es el resultado de la transformación de ideas en herramientas útiles. Además, se menciona la física clásica y cuántica como áreas fundamentales en el desarrollo de la tecnología, destacando a figuras como Isaac Newton y James Clerk Maxwell.
🚀 La era cuántica y sus fundadores
Este párrafo se enfoca en el inicio de la física cuántica con Max Planck en 1900 y su impacto en la comprensión de la naturaleza. Planck intentaba explicar por qué los objetos cambiaban de color al calentarse, lo que eventualmente llevó a la formulación de la física cuántica. La sección también explora la dualidad onda-partícula de la luz, un concepto clave en la física moderna, y el aporte de Albert Einstein al descubrir que la luz se comporta como partículas, denominados fotones.
🤔 El modelo atómico y la mecánica cuántica
En este párrafo, se profundiza en el desarrollo del modelo cuántico del átomo por parte de Niels Bohr. Se describe cómo Bohr utilizó la mecánica cuántica para explicar las propiedades de los átomos, introduciendo el modelo planetario de los electrones orbitando alrededor del núcleo. Se destaca la idea de que los electrones solo pueden tener orbitas en distancias específicas, lo que llevó a la noción de cuantización. Además, se menciona el trabajo de Louis de Broglie, quien propuso que los electrones también pueden comportarse como ondas.
🧐 La paradoja de la observación cuántica
Este párrafo explora el concepto de la superposición cuántica y cómo la observación influye en el comportamiento de las partículas en el mundo cuántico. Se discute el famoso experimento de la doble ranura y cómo muestra la naturaleza dual de las partículas. Además, se introduce el pensamiento de Erwin Schrödinger con su famoso experimento mental del gato de Schrödinger, que ilustra la idea de que una partícula puede estar en un estado de superposición hasta que es observada.
🔬 La realidad cuántica y la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen
Este párrafo aborda la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen (EPR), que cuestiona la completitud de la mecánica cuántica. Einstein, junto con Podolsky y Rosen, argumentaron que las partículas entrelazadas deben tener un estado predeterminado que no requiere una medición para existir. La discusión lleva a la noción de 'acción a distancia', un concepto que Einstein encontraba problemático y que desafió sus ideas sobre la realidad y la localidad.
📡 La验证 de la naturaleza cuántica y el desarrollo de la tecnología
Este párrafo habla sobre cómo John Bell y los experimentos de Alain Aspect verificaron la naturaleza cuántica y los efectos de entrelazamiento. Se menciona cómo estos experimentos dieron lugar a una nueva generación de científicos que comenzaron a preguntarse cómo podrían aprovechar los aspectos cuánticos. Además, se discute cómo la mecánica cuántica ha permitido el desarrollo de tecnologías como los transistores y los láseres, que son fundamentales en el mundo electrónico actual.
🛠️ La revolución cuántica en la informática
Este párrafo explora la idea de la 'segunda revolución cuántica', donde se enfoca en la capacidad de controlar la rareza cuántica, incluyendo la superposición y el entrelazamiento. Se habla sobre la información cuántica y cómo los bits cuánticos o qubits pueden existir en múltiples estados simultáneamente, lo que ofrece un nuevo paradigma para procesar y comunicar información. Además, se menciona la predicción de que en los próximos 20 años, los transistores se acercarán al tamaño de un átomo.
🕰️ Los relojes atómicos y la potencia de los ordenadores cuánticos
Este párrafo se enfoca en los logros de la segunda revolución cuántica, destacando la creación de herramientas increíblemente precisas como los relojes atómicos. Se discute cómo la precisión y el control cuántico son fundamentales para estos relojes y cómo la habilidad para controlar múltiples qubits simultáneamente puede llevar a la creación de ordenadores cuánticos, que podrían ser los inventos más importantes de nuestra era.
🔐 La criptografía cuántica y la teletransportación
Este párrafo cubre la criptografía cuántica y cómo la mecánica cuántica puede ser utilizada para crear códigos secretos inviolables. Se menciona el descubrimiento de Peter Shor, quien demostró que un ordenador cuántico podría factorizar números grandes, lo que podría permitir descifrar los códigos de encriptación actuales. También se explora la teletransportación cuántica, que no implica el transporte de materia, sino la transferencia de información cuántica a través del entrelazamiento.
🌐 La comunicación cuántica a escala global y los desafíos de la informática cuántica
Este párrafo habla sobre la posibilidad de establecer comunicación cuántica a nivel global, utilizando satélites. Se discute cómo los principios de la informática cuántica están perfectamente comprendidos, pero la implementación en hardware es un desafío. Se destaca la necesidad de aislar y proteger los sistemas cuánticos de cualquier interacción no deseada para mantener las superposiciones y el poder de los ordenadores cuánticos.
🔮 La era de descubrimiento y la transformación de la sociedad
Este párrafo concluye con una reflexión sobre el impacto potencial de la tecnología cuántica en el futuro. Aunque es difícil predecir exactamente cómo cambiará el mundo, se sugiere que la capacidad de interactuar con átomos y partículas a nivel cuántico abrirá nuevas posibilidades para procesar la información y comunicarnos. Se alude a la transformación radical que podría ocurrir en las tecnologías existentes y en la vida cotidiana en los próximos 30 años.
Mindmap
Keywords
💡Física Clásica
💡Física Cuántica
💡Dualidad Onda-Partícula
💡Modelo Planetario del Átomo
💡Entanglement (Entrelazamiento Cuántico)
💡Superposición Cuántica
💡Ecuación de Schrödinger
💡Información Cuántica
💡Computación Cuántica
💡Criptografía Cuántica
💡Teletransportación Cuántica
Highlights
La combinación de curiosidad e observación ha inspirado nuevas ideas en el mundo tecnológico.
La física clásica, con figuras como Newton y Maxwell, proporcionó una base para entender el mundo predecible y familiar.
Max Planck introdujo la era cuántica al intentar explicar por qué los objetos cambian de color al calentarse.
Albert Einstein descubrió la dualidad onda-partícula de la luz, lo que le valió un premio Nobel.
Niels Bohr desarrolló el modelo cuántico del átomo, introduciendo la noción de distancias discretas o cuantización.
Louis de Broglie propuso que las órbitas atómicas pueden explicarse asumiendo que los electrones también pueden comportarse como ondas.
Erwin Schrödinger formuló la ecuación de Schrödinger, proporcionando una base para la teoría completa de la mecánica cuántica.
El experimento de la doble ranura demuestra la naturaleza ondulatinaria de las partículas y la dualidad onda-partícula.
La superposición cuántica implica que los objetos cuánticos pueden estar en muchas posiciones simultáneamente.
El experimento mental del Gato de Schrödinger ilustra la idea de la superposición y las implicaciones para la realidad.
La paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) cuestiona la completitud de la mecánica cuántica y la existencia de una 'acción a distancia'.
John Bell desafió la idea de Einstein sobre la 'acción a distancia' con su famoso Teorema de Bell.
La información cuántica o IQ ofrece un nuevo enfoque para procesar y comunicar información, basado en los principios cuánticos.
Los qubits, o bits cuánticos, pueden estar en un estado de superposición, lo que permite cálculos y procesamientos más eficientes.
La segunda revolución cuántica se basa en la capacidad de controlar la rareza cuántica y el auge de la era de la información.
Los ordenadores cuánticos tienen el potencial de realizar tareas exponencialmente más rápido que los ordenadores clásicos.
La teletransportación cuántica es una aplicación avanzada que permite transferir la información de uno a otro fotón mediante el entrelazamiento.
Los desafíos para construir un ordenador cuántico incluyen mantener las superposiciones cuánticas y protegerlos de interacciones no deseadas.
El impacto futuro de la informática cuántica es incalculable y se espera que transforme radicalmente la forma en que funcionan las sociedades.
Transcripts
si he visto más lejos ha sido por
subirme a hombros de gigantes isaac
newton
desde el comienzo de la historia de la
humanidad la poderosa combinación de
curiosidad y observación ha inspirado
nuevas ideas en el mundo tecnológico
actual todo lo que tocamos usamos vemos
lo hacemos desde encender una cerilla
hasta navegar ir en tren mandar un email
volar comprar secar atar celebrar
desmenuzar a alzar conducir eta a tocar
cronometrar escalar y más tecleada
canalis limpia recorre rompen machaca
solicitar descansar hablar caminar
escribir o ver este documental es
posible porque alguien en algún sitio
observo experimento y transformó lo que
una vez fue solo una idea en una
herramienta útil y poderosa
por increíbles que sean estos inventos e
innovaciones se vuelven insignificantes
ante lo que estos exploradores han
descubierto y están desvelando mediante
la observación del universo más potente
minúsculo y extraño imaginable el
universo cuántico un paradójico reino
con un potencial ilimitado donde se
están desarrollando fenómenos
fascinantes en nuevas tecnologías que
podrían alterar el mundo tal como lo
conocemos
viajemos a este mundo extraño y cada vez
más manejable con los visionarios de la
física cuántica
no no no
la primera incursión de la humanidad en
el universo cuántico empieza en 1900 con
un tal max planck un brillante físico
que intentaba averiguar por qué los
objetos cambiaban de color al calentarse
pero no adelantemos acontecimientos
antes de llegar a la física cuántica es
necesario saber un poco sobre física
clásica primero tenemos a un tipo muy
famoso llamado newton que con varias
ecuaciones matemáticas sencillas
describió y predijo el movimiento de los
planetas fue una idea de mucho peso y
comprendió el poder de las matemáticas
comprendió que no sólo podemos
encapsular un puñado de hechos o datos
en una ecuación sencilla sino que
podríamos usar esas ecuaciones de ley
para predecir el futuro descubrió que el
mundo es fundamentalmente predecible a
continuación un caballero de nombre
james clerk maxwell demostró que la
electricidad y el magnetismo también
podían resumirse con varias ecuaciones
matemáticas
las ecuaciones de maxwell tuvieron un
gran impacto sobre el desarrollo
tecnológico del siglo 20
todo lo que vemos a nuestro alrededor
televisión teléfonos móviles y muchas de
esas utilísimas herramientas
tecnológicas que utilizamos son el
resultado de la tremenda revolución que
inició maxwell
los científicos creían saber cómo
funcionaba el mundo real las cosas
orbitaban unas alrededor de otras y
prácticamente todo lo que se transmitía
incluida la luz lo hacía por ondas como
las que forma una gota al caer al agua
llamaremos a estas brillantes
observaciones el mundo clásico donde
todo es predecible y resulta familiar lo
que nos lleva de nuevo a max planck que
nos introdujo en la era cuántica la era
del láser el cde el ordenador y los
artilugios de comunicación personal
estaba estudiando algo muy lejano a
estos artilugios modernos porque los
objetos cambian de color al calentarse
uno se puede preguntar por qué iba a
querer a alguien estudiar algo tan en
fin
puede parecer una pregunta aburrida pero
para los físicos era muy interesante y
si max planck no hubiera encontrado este
tema tan fascinante tal vez no
tendríamos la física cuántica al igual
que newton había usado la física clásica
para descubrir el mundo familiar que le
rodeaba planck también quería usar ese
enfoque para entender por qué los
objetos cambiaban de color al calentarse
pero descubrió que la física clásica
ofrecía una respuesta errónea y probó un
enfoque nuevo una nueva hipótesis
matemática y licencia no obtuvo la
respuesta correcta pero aquella nueva
hipótesis no encajaba con las leyes de
la física clásica
blank había ofrecido una explicación muy
precisa pero ni él mismo se la creía la
primera persona que tomó blanco la idea
de blanca en serio
elián fue un examinador de la oficina
suiza de patentes
por entonces un desconocido einstein
descubrió algo que max planck no podía
creer que la luz no es una onda continua
a veces se comporta como una partícula
los físicos llaman a esto dualidad onda
particular uno de los mayores logros
intelectuales de einstein el que le
valió un premio nobel fue darse cuenta
de que la luz se comporta como si
viniera en pedazos
en trocitos en cuantos cuánto los
cuartos de luz se llaman fotones de esto
ya se veían indicios en el trabajo de
max planck pero para él sólo era un
artificio matemático dices éste se dio
cuenta de que no sólo son matemáticas en
realidad es física y extrajo
consecuencias y explicó experimentos que
no podían explicarse con las ondas su
trabajo supuso un giro decisivo en la
física moderna en 1913 mls board comenzó
a rellenar el modelo cuántico al
explicar la estructura del átomo
utilizando ecuaciones sencillas bueno no
tan sencillas si no dominas las mates
board explicó las propiedades de los
átomos mediante la mecánica cuántica
utilizó un modelo llamado modelo
planetario similar al de la tierra que
gira alrededor del sol pero en el caso
de los átomos se trata de electrones que
giran alrededor del núcleo pero la
matemática de board demostró que los
electrones no orbitan del mismo modo que
los planetas alrededor del sol sino que
sólo podían hacerlo a ciertas distancias
específicas algo que los físicos
cuánticos llamaron distancias discretas
o cuantización ya que yo era el más
inquietante para una generación de
físicos que habían crecido con la noción
de que las cosas cambian de forma suave
como la luna gira alrededor de la tierra
y está alrededor del sol pero vor daba
por hecho que los electrones eran y se
comportaban como partículas fue el
físico francés louis browlee quien
demostró que las órbitas atómicas pueden
explicarse asumiendo que los electrones
también pueden comportarse como ondas
pero seguía sin existir una visión
global y el enigma cuántico había
desunido los puntos que iban de plan a
einstein favor ya de brow le hacía falta
una teoría unificadora que aclarará como
una onda podría comportarse como una
partícula y viceversa
que explicar el misterio de la dualidad
una partícula de la luz y la materia y
en 1925 erwin schrödinger formuló la hoy
famosa ecuación que lleva su nombre su
ecuación seguido las bases de una teoría
completa de la mecánica cuántica que no
sólo dio a los científicos una receta
universal para comprender todos los
fenómenos cuánticos anteriores también
les proporciona una forma sistemática de
explorar el mundo atómico para encontrar
nuevos e inesperados efectos cuánticos
un extracto otorgó a los científicos la
que es probablemente que es la teoría
más precisa y con más fuerza jamás
concebida por la humanidad
aunque el descubrimiento de la teoría
cuántica fue tremendamente útil como
herramienta científica e hizo posibles
muchas de las tecnologías actuales
planteo más preguntas que respuestas
muchas de esas preguntas se ilustran en
el famoso experimento de la doble ranura
un ensayo que todavía hoy sobrecoge a
los científicos
el experimento de la doble ranura es en
realidad una metáfora de la dualidad
onda partículas jordi que significa en
la física clásica tenemos ondas como las
sonoras o las electromagnéticas y
también tenemos partículas como las
bolas de billar después de la mecánica
cuántica una partícula como un electrón
también puede comportarse a veces como
una onda el experimento de la doble
ranura es tan emocionante para los
físicos y para cualquiera que se sienta
atraído por la física cuántica porque
contiene la esencia de la mecánica
cuántica of quantum mecalux
el experimento de la doble ranura
en el experimento de la doble hagan ura
una electrones choca contra una pantalla
que tiene dos ranuras paralelas y
después contra otra pantalla
al hacer este experimento con las luces
encendidas no ocurre nada inusual los
electrones forman en la pantalla el
mismo patrón que harían unas bolitas de
papel o incluso unos tomates pero cuando
apagamos las luces sucede algo muy
sorprendente
lo que se observa en la pantalla es una
serie de máximos y mínimos está serie de
máximos y mínimos se conoce como patrón
de interferencia o máximo son los puntos
donde se acumulan electrones mínimos son
los puntos que evitan tiene el patrón de
interferencia es lo que esperarías ver
si envías es ondas no partículas a
través de la doble ranura
esto se explica matemáticamente por la
ecuación de onda de schrödinger que
predice exactamente el patrón de
interferencia observado pero la teoría
cuántica no nos dice dónde está la
partícula al atravesar las ranuras la
diferencia básica entre la física
clásica y la cuántica es que en la
física clásica se puede predecir tanto
la oposición como la velocidad de las
partículas mientras que en la teoría
cuántica no se puede predecir ninguna de
las dos porque es distinto el patrón de
la pantalla según éste la luz encendida
o apagada
en la física clásica estamos
acostumbrados a un universo
independiente de nosotros sepamos de él
o no we can' podemos mirarlo power da
igual ni cambia ni se molesta da sanquer
y que sigue sus propias normas en la
mecánica cuántica ya no ocurre eso aquí
mirar algo hacer un comentario sobre
ello cambia su comportamiento
pero como puede ser que en el mundo
cuántico sólo por observar algo puedes
influir en la forma en que se comporta
en nuestra experiencia
la observación siempre requiere luz el
mundo cuántico la luz viene en pedazos
llamados fotones volvamos a encender las
luces del cine y veamos a qué se
refieren exactamente los científicos
cuando utilizan las palabras observación
y medición para observar cómo pasan los
electrones a través de las dos ranuras
hay que iluminar los pero al hacerlo los
fotones pueden hacer que los electrones
se comporten de forma distinta en este
caso los fotones hacen a los electrones
comportarse como partículas y por tanto
el patrón de interferencia desaparece la
pregunta es qué ocurre realmente cuando
las luces están apagadas
sobre esta cuestión los científicos
tienen opiniones divergentes y alguna
que otra especulación impactante el
experimento de la doble ranura muestra
que mientras un objeto cuántico no es
medido ni se interactúa con su entorno
típicamente no tiene una posición
definida sino que está a la vez en
muchas posiciones esto es lo que se
llama la superposición cuántica
los objetos cuánticos se comportan como
si pudieran ser y hacer varias cosas al
mismo tiempo
aquí los electrones pueden pasar por dos
ranuras distintas al mismo tiempo esto
me recuerda al oso yogui' que decía
cuando llego a una bifurcación del
camino la tomo vi que estas radicales
ideas evidenciaron lo mucho que las
superposiciones cuánticas desafiaban a
la noción clásica de realidad pero
también atribuyeron a muchos científicos
como el rodinger ya que si las
superposiciones podían ampliarse al
mundo cotidiano conducirían a
predicciones curiosas para ilustrar este
aspecto se imaginó un experimento
gedanken
un experimento de danielle es un
experimento mental una escena imaginaria
que nos ayude a centrarnos en una punto
conceptual si de verdad entiendes una
teoría deberías poder decir lo que
predice esa teoría en todo tipo de
situaciones incluidas las que no se
pueden llevar a cabo en un laboratorio
real
el famoso experimento imaginario de
schrödinger es conocido como el gato de
schrödinger es una especie de parábola
sobre la idea de la
posición cuántica schrödinger lo
incomodaban las implicaciones de la
teoría cuántica
paradojas aparentes en mecánica cuántica
quería demostrar lo absurda que es la
mecánica cuántica se le ocurrió un
experimento que dante un experimento
mental la idea era tomas un gato o un
gato un desgraciado gato y lo metes en
una caja totalmente aislado del exterior
en la caja también hay un martillo y un
macro lleno de cianuro cianuro y en la
caja también hay un mecanismo de control
que maneja un solo átomo que puede
descomponerse radio activamente cuando
el átomo se descompone el detector
activa el martillo el matraz se rompe el
cianuro se sale y eso va a matar al gato
y el gato se morirá
y si no se emite la partícula el veneno
no sale del gato vive supongamos que
después de digamos una hora y un 50% de
probabilidades de que el contador geiger
haya detectado algo hasta que miremos
dentro existe la posibilidad de que el
gato esté vivo o muerto y si creemos en
la mecánica cuántica
el gato en ese punto estaría
simultáneamente se sientan ashley vivo y
muerto molar
schrödinger quería demostrar que es
absurdo pensar que el gato está vivo y
muerto a la vez solo porque se ha
descrito como una superposición y del
mismo modo deberíamos reconsiderar
nuestra forma de pensar en los
electrones en superposición y una
posible respuesta es negarse a responder
a la pregunta podrías decir bueno la
teoría cuántica solo es un conjunto de
reglas de cálculo que te dicen dónde vas
a detectar la luz y ya esta ley es la
llamada escuela del cachete y calcula se
han dado respuestas de todo tipo no hay
un acuerdo general y probablemente
pasará mucho tiempo antes de que lo haya
aunque los físicos puedan no estar de
acuerdo y si tomar en serio la idea de
que el gato esté vivo y muerto a la vez
lo importante es que la superposición no
puede explicarse basándose en conceptos
clásicos y familiares y eso es
precisamente lo que hace tan intrigante
la teoría cuántica al igual que
schrödinger einstein seguía
desconcertado por esta aparente paradoja
einstein creía que todo podría
entenderse si se desarrollaba una teoría
más profunda más completa y se le
ocurrió un nuevo experimento que
danielle con sus colegas boris podolski
y nation rose en the princeton
demostraron que ciertas combinaciones de
superposiciones de partículas podían
combinarse de una forma extraña e
ilógica e imposible de explicar según la
mecánica clásica el resultado es lo que
se llama la paradoja einstein wolski
rose en erp
la tesis en sí ya era un tanto difícil
de entender para los profanos y puede
que también para los científicos
preparados muy bien en una teoría
completa de cada elemento corresponde a
un elemento de la realidad a una
condición suficiente para que una
cantidad física sea real es la
posibilidad de predecir la con certeza
sin interrumpir el sistema por tanto uno
la descripción de la realidad dada por
la función de onda de la mecánica
cuántica nuestra completa y todos estas
dos cantidades no pueden tener una
realidad simultáneas esa si uno llega a
la conclusión de que la descripción de
la realidad dada por una función de onda
no está completa
qué significa esta afirmación tan densa
según la mecánica cuántica es posible
que dos partículas estén tan
estrechamente entrelazadas que formen un
sistema único en el que ninguna de ellas
tenga un estado cuántico propio lo que
einstein podolski roussin dijeron es de
acuerdo tomemos un par de partículas y
separemos las mucho incluso años luz
después imaginemos a un observador aquí
metiendo la partícula y por consiguiente
dándole un estado que antes no tenía
el punto clave es que cuando se toma la
medida también determina el estado de la
partícula ve a un estado que según la
mecánica cuántica estándar no existía
anteriormente para instant eso era
imposible como pone una medición tomada
aquí aceptar de forma instantánea algo
que está años luz
así él y sus colaboradores concluyeron
que el estado de la partícula vez debe
haber existido con anterioridad y por
tanto que esa mecánica cuántica estaba
incompleta la idea de tomar una medida
aquí y que cambie algo que está allí
es lo que hay está en habría llamado
inquieta inflación a distancia
einstein creía que el mundo debería ser
a fin de cuentas conocibles que hay
fuera debía haber una realidad y la
mecánica cuántica desafiaba eso no
funcionaba así einstein no le gustaba y
de ahí surgió su comentario
dios no juega a los dados con el
universo muchos de los primeros físicos
cuánticos entre ellos einstein esperaban
que una teoría más profunda dejase atrás
las aparentes contradicciones de la
mecánica cuántica algunos científicos
esperaban que los extraños elementos
cuánticos desaparecieran sin más
después de que ha instado hubiera
introducido en 1935 el concepto de lo
que él llamó inquietante acción a
distancia
fue el físico austriaco schrödinger
y quien puso al hombre a este fenómeno
en alemán persona en con entrelazamiento
y en inglés entanglement el caso es que
el alemán es un nombre mejor es algo así
una conexión muy fuerte y bien definida
mientras que en tándem suena un poco más
a espagueti algo no muy bien definido
si supongamos que tenemos dos partículas
entrelazadas como una pareja de
bailarines si los bailarines no pueden
verse ni hablarse mientras bailan es
posible aunque difícil que mantengan la
sincronización sólo pueden hacerlo se
han ensayado los pasos de baile
einstein esperaba que con las partículas
entrelazadas ocurriera lo mismo que la
correlación con la que dos fotones
reaccionan a una posible medición
pudiera explicarse si los resultados de
la medición estaban predeterminados
pero pero se equivocaba el
entrelazamiento es una conexión entre
partículas más fuerte que ninguna que
pueda darse usando la física clásica
estas curiosidades cuánticas
desconcertaron a los investigadores
durante más de un cuarto de siglo en
1964 el físico irlandés john bell y de
un experimento para comprobar que lo que
decía einstein era imposible
el artículo einstein podolski rose en de
1935 fue básicamente ignorado durante
sus primeros treinta años de existencia
pues apareció john bell y demostró que
no es posible una explicación sencilla y
básica del entrelazamiento es que eso
dio pie a experimentos fundamentales en
que la gente quería saber en serio está
tan loca la naturaleza en serio es tan
rara la naturaleza el artículo de john
bell sobre el entrelazamiento coincidió
con el desarrollo del láser lo que
posibilitó estos experimentos cuando leí
el artículo de ión vélez con descubrí lo
que era el entrelazamiento y fue
absolutamente fascinante
leer el artículo fue un shock algo como
el amor a primera vista no explicaba que
el gran debate entre einstein y board
sobre las bases de la mecánica cuántica
podría resolverse haciendo un
experimento yo era un experimentalista
quería participar a zanjar aquel debate
la base del experimento es producir
pares de fotones que vuelen en
direcciones opuestas y después cuando
estén separados 12 metros medir
exactamente en el mismo instante
y la idea es que las dos medidas
separadas por 12 metros deben estar
separadas en el sentido de la
relatividad otra que quiero decir que lo
que miro en un lado no debería poder
influir en el resultado de la medición
tomada al otro lado este es un punto
crítico la relatividad nos dice que nada
puede viajar más rápido que la luz es
decir que lo que hago aquí no tiene
tiempo para llegar al otro extremo de
este experimento
y para eso era necesario que pudiera
cambiar la orientación de mis
polarizadores unos nanosegundos secas
así lograr eso era parte nueva y crucial
de mi experimento
y lo que hice fue medir la polarización
de cada fotón foto los fotones pueden
polarizarse vertical y horizontalmente o
polarizarse a 45 grados
un par de fotones ppr entrelazados es
polarizado vertical y horizontalmente de
forma simultánea
esto es muy raro tan raro como el gato
de schrödinger que está vivo muerto y
ahora la pregunta es cuál es el
resultado de las mediciones y en esta
extraña situación encontré lo que había
predicho la mecánica cuántica que sea
cual sea la dirección de medición en un
extremo si decido medir en la misma
dirección
en el otro extremo descubro que los dos
fotones parecen alineados en la misma
dirección
y eso significa que los resultados de
las mediciones están fuertemente
correlacionados más correlacionados que
ninguna correlación concebible en la
física clásica physics clásico juego
significa que cuando dos fotones están
separados 12 metros siguen comportándose
como un único objeto
einstein creía que esto no era posible
porque significaría que hay una especie
de inquietante acción a distancia entre
los dos objetos pero si queremos
reconciliar el resultado del experimento
con una imagen que queremos construir ya
tenemos que meter la inquietante acción
a distancias en el conjunto
sí
einstein nunca comprendió realmente la
diferencia fundamental entre la teoría
clásica y la cuántica
por eso le resultaba tan difícil aceptar
cosas como el principio de incertidumbre
pero la teoría cuántica está de acuerdo
con la observación dios sí que fue a los
dados con el universo
antes de yumbel y de alain aspect nos
limitábamos a discutir sobre las rarezas
de la mecánica cuántica la ecuación de
schrödinger nos dice que un gato puede
estar tanto vivo como muerto y nadie
sabe lo que eso significa solo es raro y
así estuvimos durante décadas john bell
aplicó un poco de matemática y algunas
cifras la rareza cuántica y aspect llegó
y verificó esas mediciones en el
laboratorio en resumen entre los dos
fueron capaces de medir la rareza de la
mecánica cuántica
los experimentos de aspect establecieron
que esos efectos cuánticos eran reales
aunque no estuviera claro cómo darles
sentido mediante nuestra forma normal de
pensar lo más destacable es que
inspiraron a una generación de
científicos a preguntarse cómo puedo dar
utilidad a estos aspectos cuánticos
la mecánica cuántica nos ofrece una
descripción magníficamente precisa del
comportamiento de la luz y la materia y
ayudó a científicos e ingenieros a
desarrollar todo tipo de tecnologías
como ven la cea y el transistor que son
la base de nuestro mundo electrónico
estos dispositivos
cosa relativo a gran escala funcionan
sin mostrar de forma abierta los
aspectos en raros de la mecánica
cuántica de los que hablamos
estas tecnologías familiares son
resultados de la primera revolución
cuántica pero ahora ha llegado una
segunda revolución basada en dos avances
principales el primero es la capacidad
de controlar la rareza del mundo
cuántico incluídas que la superposición
y el entrelazamiento y el segundo es el
auge de la era de la información aquí
llega la información cuántica o iq para
los sms es lo que me hizo pensar en la
información cuántica fue que en 1985 me
topé con un artículo del físico
americano richard feynman en el que
hablaba sobre la posibilidad de que los
ordenadores funcionaran por principios
cuánticos y para mí fue como un jarro de
agua fría
porque hasta ese momento estaba
acostumbrado a pensar en la información
en términos muy abstractos en el mundo
cotidiano nos cuesta separar contenido y
significado en la idea de la información
pero podemos hacernos una idea de por
qué la información es física si pensamos
por ejemplo qué haríamos si nos pidieran
que señalaremos la información siempre
señal haríamos un trozo de papel con
letras escritas podríamos señalar a la
fibra óptica podríamos señalar un disco
duro
en el caso de un disco duro podemos ver
que la información realmente tiene un
contenido físico
por ejemplo cuando quieres guardar
información en un disco duro tienes que
pagar dinero de verdad tienes que salir
a comprar digamos un disco de 100 gigas
el hecho de que haya cierta cantidad
física por la que pagas dinero de verdad
te dice que en realidad la información
es física por ejemplo ahora estoy
hablando con vosotros la información se
está transmitiendo mediante el sonido
podría escribir una carta y la
información quedaría guardada como tinta
y símbolo sobre papel cuando te haces a
la idea de que la información es física
empiezas a entender que las leyes de la
física limitan cómo puede procesarse la
información y que en el caso de la
física cuántica te ofrecen un mecanismo
totalmente nuevo para procesar y
comunicar información
esto es información
en su adecuado uso puede traer una nueva
dignidad a la humanidad
y uno se pregunta información clásica
información cuántica hay diferencia like
y todo empieza con el humilde bit
es una unidad fundamental de información
de información clásica está encapsulado
en un sistema físico que puede tener dos
estados seis y algo que está encendido o
apagado o algo que está cargado o
descargados o algo que está aquí o allí
o en términos matemáticos 1 0 1
en el mundo cuántico tenemos bits
cuánticos ocu bits y estos cubos pueden
estar en superposición ser 0 y 1 al
mismo tiempo y es la capacidad para
manipular el mundo a ese nivel de rareza
cuántica de superposiciones cuánticas lo
que nos permite realizar tareas
informáticas en mecánica cuántica que
son imposibles o muy difíciles usando
ordenadores convencionales y nuestras
tecnologías ya se están aproximando a
los límites de la información cuántica y
nuestros transistores se acercan al
tamaño de un bit cuántico ocu bit y
hemos llamado a esto ley de moore en
honor al fundador de intel
se lo predijo hace 20 años y de hecho en
el transcurso de los próximos 20 años
esperamos que los transistores que son
el corazón de nuestros dispositivos
informáticos se acerquen al tamaño de un
único átomo en hogar en la segunda
revolución cuántica consiste en que hoy
en día seamos capaces de manipular
sistemas cuánticos individuales
moléculas individuales átomos
individuales o en mi caso fotones
individuales
hasta ahora tras la primera revolución
cuántica éramos capaces de manipular
conjuntos leyes por ejemplo un láser
produciría miles de millones de fotones
no fotones individuales sino millones y
que hoy podamos manipular manejar
cuántos individuales como los llamamos
abre una nueva e inmensa área para el
desarrollo tecnológico
uno de los primeros logros de esta
segunda revolución cuántica es la
capacidad de fabricar herramientas
increíblemente precisas como un reloj
atómico el temporizador más preciso del
mundo en la actualidad la precisión de
los relojes atómicos y es tal que si
hiciéramos un reloj y pudiéramos
mantenerlo funcionando unos 60 millones
de años no fallaría en más de un segundo
y el plus de la precisión y el control
cuántico que podemos lograr con los
átomos usados en los relojes atómicos
también es la base para los buenos
por tanto si puedes controlar qubits
individuales tendrás un reloj asombroso
pero si puedes controlar las
interacciones de docenas de cientos de
qubits todo al mismo tiempo crearás un
ordenador cuántico que podría ser el
invento más importante de nuestra era
en la informática cuántica puede
considerarse una revolución en la teoría
de la informática lo que pensamos hoy es
que los ordenadores cuánticos podrán
realizar ciertas tareas exponencialmente
más rápido que los ordenadores clásicos
y eso porque existe una tesis
fundamental muy importante en la
informática llamada la tesis moderna de
church touring
y lo que dice es que todos los
ordenadores clásicos normales son
básicamente equivalentes no es que
funcionen a la misma velocidad sino que
siguen las mismas normas se comportan de
forma similar
si intentas realizar una tarea con
digamos tu portátil y después intentas
hacer lo mismo con otro ordenador se
comportará prácticamente de la misma
forma bien approximately en same way con
la informática cuántica se sale
totalmente de eso de esa clase
equivalente los ordenadores cuánticos se
basan en el hecho de que el estado
cuántico de la memoria de un ordenador
contiene mucha más información que sus
descripciones gráficas
el ordenador cuántico manipulará y al
manara bits cuánticos en lugar de bits
clásicos los clásicos pueden estar en
dos estados 0 y 12 cuánticos en muchos
estados y esto hará posibles nuevos
fenómenos como el entrelazamiento y la
interferencia y eso es lo que puede
hacer más poderoso a un ordenador
cuántico esos fenómenos nuevos cuanta
potencia más y con qué fin
wow por alguna de sus primeras
aplicaciones y una de las más útiles es
simular sistemas cuánticos no es algo
que la mayoría de la gente vaya a querer
hacer en casa pero tiene muchas posibles
aplicaciones para comprender la
simulación cuántica es importante pensar
primero para que necesitamos la
simulación por ejemplo para que tenemos
un simulador de vuelo un simulador de
vuelo tiene un volante o un mando
instrumentos se mueve hacia atrás y
hacia adelante hacia arriba hacia abajo
y aterrizas con tus 747 simulados
porque lo usamos bueno porque no
queremos que nadie aterrice de verdad
con un 747 hasta que sepan qué narices
está haciendo la estimulación cuántica
es lo mismo tienes moléculas grandes y
complicadas como un 747 de moléculas que
muestran todo tipo de comportamientos
cuánticos extraños quieres saber qué
hacer con ellas pero no sabes cómo
controlarlas qué hacer para que te
ofrezcan hilos y mulas en un ordenador
cuántico giro un ordenador cuántico
podría ayudar a diseñar nuevos
superconductores para dirigir trenes de
levitación magnética o nuevos fármacos
podrían simular los átomos del fármaco
para decirnos cómo prepararlo y cómo
interactuar con otras sustancias
químicas en la química de los átomos el
comportamiento de los materiales todo
depende de la mecánica cuántica y un
ordenador cuántico es magnífico para
simular lo otros prevén un papel
distinto para la tecnología cuántica
la mecánica cuántica nos da las
herramientas para percibir las cosas
mejor que nunca
como el mercurio en el pescado y el
plomo en los juguetes o es
podríamos tal vez detectar bombas en las
cunetas mediante la mecánica cuántica
podemos hacer los sensores más sólidos
más precisos más sensibles y si podemos
compactar los podremos usar esos
sensores ampliamente en nuestro entorno
medioambiental pero lo que despertó el
interés por la informática cuántica fue
el descubrimiento de peterson lo que
hice fue demostrar que si podías
fabricar un hipotético ordenador
cuántico que nadie ha logrado crear aún
podrías usarlo para factorizar números
grandes
si tomas dos números digamos el 3 y el 5
y los multiplicas el resultado es 15
factorizar es el proceso inverso
empiezas con el número 15 y quieres
deshacerlo y decir que es 3 veces 5 para
15 es muy fácil
puedes hacerlo de memoria si coges
números de 200 dígitos con mucha
paciencia podrías multiplicar los para
conseguir un número de 400 dígitos y los
ordenadores pueden hacerlo en un momento
pero si te dieron un número de 400
dígitos y te dijera que encontrase los
dos números de 200 dígitos que se
multiplicaron para obtenerlo no creo que
fueras capaz muy el ordenador más
potente podría es un problema
básicamente imposible de resolver
el problema de la factorización se usa
para tonificar la mayoría de los
mensajes secretos importantes que se
envían actualmente
funciona así digamos que cuando compras
algo por internet tu ordenador
multiplica dos cifras de 200 dígitos
para obtener la de 400 dígitos
cualquiera podría codificar cosas y
conoce esa cifra
pero para descodificar la tienes que
saber los dos números de 200 dígitos
nadie puede sacarlos a partir del número
de 400 dígitos porque el problema de
factorización es casi imposible de
resolverlo
el descubrimiento de sol era muy
emocionante porque lo que dije
esencialmente es dadme un ordenador
cuántico y podré descifrar la forma más
común y más importante de codificar
secretos los gobiernos se toman muy en
serio el desarrollo de un ordenador
cuántico como amenaza un ordenador
cuántico puede descifrar muchos de los
códigos de encriptación usados hoy en
día incluidos los que se usan en los
satélites en los bancos en las tarjetas
de crédito y para las comunicaciones de
seguridad pero aunque un ordenador
cuántico podría desvelar mensajes
secretos los efectos cuánticos también
podrían usarse para crear los códigos
secretos mundiales definitivos códigos
cuánticos y ofrecer una forma súper
secreta de mantener la confidencialidad
en la criptografía clásica pensamos que
el sistema es seguro porque el supuesto
fiscal no puede resolver un difícil
problema informático en la criptografía
cuántica no se puede descifrar un código
criptográfico cuántico a menos que se
descifre en las leyes de la física work
con la criptografía cuántica es
prácticamente imposible husmear en la
transmisión sin ser descubierto
podríamos llamarlo el efecto observador
ruido es como si estuvieras en una
fiesta escuchando la conversación de la
pareja de al lado ven sabrían al
instante sin mirar siquiera que les
estaban oyendo la criptografía cuántica
ya se ha utilizado a alto nivel asegurar
los resultados electorales en suiza aquí
desarrollamos la tecnología básica para
la criptografía cuántica lo que se
aseguraba mediante la criptografía
cuántica es el vínculo de fibra óptica
que une el lugar donde se cuentan las
papeletas con el lugar donde están los
ordenadores del estado y esa fue la
primera aplicación pública de la
información cuántica en el mundo real
'aces'
la criptografía cuántica es sólo una de
las muchas y potentes herramientas
cuánticas que se desarrollan y utilizan
hoy en día pero la aplicación más
fantástica es un fenómeno conocido como
teletransportación cuántica la
teletransportación cuántica no tendrá
nada que ver con lo que se ve en ciencia
ficción porque no se traslada a ninguna
materia de un punto a a un punto b
es la información cuántica lo que se
traslada de un ave a la
teletransportación cuántica es posible
por el entrelazamiento se usa el
entrelazamiento de dos fotones para
transmitir la información de uno al otro
en 2004 hicimos un experimento de
teletransportación cuántica a través del
río danubio que extendimos un cable de
fibra de vidrio de una orilla a otra a
lo largo de 600 metros de esta fibra iba
por una cloaca y por eso lo llamamos el
experimento del tercer hombre y por la
película el tercer hombre que
transcurría en las provocas de viena con
orson welles de protagonista que es la
única película
en que la banda sonora es música de
cítara
creamos unos fotones entrelazados
enfocando un potente láser hacia un
cristal especial y así un fotón de alta
energía puede dividirse en dos fotones
de energía más baja que después se
entrelazan y enviamos uno de los fotones
hacia el otro lado del río y no movemos
el primero este botón se encuentra
después con un tercero el que va a ser
teletransportador y al entrelazar estos
dos las propiedades cuánticas del
tercero
se transfieren a la partícula del otro
lado del río y la teletransportación
esquema concluido
la teletransportación cuántica es una de
las demostraciones más bellas del
entrelazamiento en ella tendremos un
algo el estado cuántico o la estructura
definitiva de la materia que desaparece
a un lado y reaparece al otro sin ni
siquiera existir entre medias
pero el experimento de 2004 es me pongas
tan witch que significa la nieve de ayer
a la larga queremos llegar a los
satélites cueto estableciendo así la
comunicación cuántica a escala mundial
ya conocemos el poder de la información
cuántica pero que hará falta para
descubrir todo el potencial de esta
tecnología que hará falta para construir
un ordenador cuántico los principios de
la informática cuántica se entienden
perfectamente lo difícil es su
implementación la práctica
pérez en principio no hay problema para
fabricar un ordenador cuántico eso está
muy claro ya sabemos como una mini
series de operaciones cuánticas en papel
y que llevarán dándonos un ordenador
cuántico tu problema está en trasladarlo
al hardware real no sabemos cómo va a
ser un ordenador cuántico porque todavía
no lo tenemos tomemos un modelo teórico
y estamos buscando y probando
dispositivos físicos que podrían
implementar nuestro modelo teórico un
ordenador cuántico requiere mantener las
superposiciones cuánticas para que
funcionen correctamente al igual que en
el experimento de la doble ranura en que
la superposición en patrón de
interferencias se perdían si el electrón
se observaba o media de cualquier forma
el ordenador cuántico obtiene su
potencia al mantener las superposiciones
y eso significa mantenerlo muy bien
aislado y protegerlo de cualquier
interacción no deseada hasta que en la
tarea haya finalizado y eso es algo muy
difícil el mayor desafío para fabricar
un ordenador cuántico es que sigue
siendo cuántico y eso significa tenerlo
totalmente aislado los sistemas
cuánticos tienen la fastidiosa
característica de dejar de ser cuánticos
cuando vierten información sobre sí
mismos en cualquier sitio por tanto el
aislamiento es uno de los problemas
clave a la hora de fabricar ordenadores
cuánticos los objetos cuánticos grandes
o los físicos constan de miles de
millones de partículas
y chad y cada partícula es una partícula
cuántica
pero cuando se juntan muchas partículas
cada una de ellas interactúa con el
entorno de spanair para los sistemas
cuánticos el entorno se refiere a todas
las cosas que rodean el sistema de
partículas cuánticas como el polvo o los
campos magnéticos externos radiaciones
de fondo todo lo que pueda
era un comportamiento no deseado del
sistema que se intenta controlar es muy
difícil preservar la superposición en el
laboratorio del doctor while and los
qubits se almacenan en la llamada trampa
de iones la analogía entre nuestra
trampa de iones y una canica en un
cuenco es la siguiente podemos pensar
que la canica es el átomo y el cuenco la
llamada trampa la forma en que retenemos
los átomos y podemos por ejemplo con los
átomos la canica y el cuenco hacer girar
la canica en una órbita circular
alrededor del centro del cuenco con
nuestros átomos también podemos hacerlo
con la canica en el cuenco solemos en
algún momento te das cuenta de que el
átomo digamos va a estar en el lado
izquierdo del cuenco o en el derecho lo
curioso de los sistemas cuánticos que
nos permite hacer qubits
es que podemos poner el átomo en estado
de superposición en su cuenco su trampa
para que en algún momento
en el lado izquierdo el derecho sino en
los dos lados al mismo tiempo
y la analogía con el gato de schrödinger
es que podemos crear situaciones en que
tengamos una superposición de todos los
átomos que señalan en una dirección y
todos los que señalan en la dirección
opuesta al mismo tiempo
qué aspecto podría tener un ordenador
cuántico detrás de mí podéis ver un
prototipo de ordenador cuántico ayer
está compuesto por un potentísimo imán
hecho de material superconductor bañado
en helio líquido a unos 266 grados bajo
cero los qubits de este sistema están
hechos que los pequeños imanes que hay
dentro del núcleo de los atacantes al
final de la computación usamos el campo
magnético de estos qubits para poder
leer de un tirón la respuesta de la
computación es este ordenador cuántico
en concreto tiene una docena de bits
cuánticos o el equivalente a 1000 bits
clásicos como los ordenadores de los
años 50
si logramos fabricar uno con unos 60 ó
70 bits cuánticos será un ordenador más
potente que todos los ordenadores
clásicos de la tierra
hoy en día los científicos desafían los
límites de la teoría y la
experimentación van de las pizarras al
laboratorio manejan el poder del
misterioso mundo cuántico sientan las
bases de una nueva era de descubrimiento
e innovación
creo que los dispositivos y los efectos
de los que hablamos pueden tener un
enorme impacto en la tecnología futura y
en la forma de vivir de la gente hoy
pero no puedo decirte lo que va a pasar
exactamente sin embargo lo más
importante del futuro es que ahora que
estamos aprendiendo a hablar con los
átomos en su propio idioma el de la
información cuántica es podemos hablar y
tratar con ellos de formas impensables
hasta la fecha
es dificilísimo predecir el impacto de
una nueva tecnología
tomemos por ejemplo el láser que se
inventó a mediados del siglo 20 que iba
a predecir por entonces que en láser se
usaría para reproducir un cd o en una
caja registradora o para la cirugía
ocular pero no creo que nadie hubiera
podido predecir el impacto social del
láser o zombies yo creo que la tendencia
siempre es la misma
piezas con la investigación básica en un
laboratorio con una máquina grande y
complicada que cuesta mucho dinero y si
verdaderamente existe mercado al final
tienes un aparato sencillo y nada
costoso
el láser es un buen ejemplo los primeros
láseres eran grandes máquinas en
laboratorios complicadas de manejar poco
fiables hoy en día hay un semiconductor
láser barato en cada reproductor de cd o
dvd y estoy convencidísimo de que si un
solo fotón o fotón entrelazados
tiene una aplicación real que tenga
mercado será posible hacerlo muy pequeño
y muy barato en los 50 las primeras
personas que trabajaron en los
ordenadores clásicos si lo hicieron por
motivos muy concretos y quizás muy
aburridos el presidente de ibm dijo no
veo mercado para más de un puñado de
ordenadores en todo el mundo
nadie nos vio esperando el autobús y
hablando con un amigo al otro lado de la
tierra o mirando dónde ir a tomar pizza
o viendo una película
la informática cuántica es poderosa nos
abre todo un mundo nuevo para mirar el
universo y la información y no tengo ni
idea de cómo cambiará el mundo de aquí a
30 años pero sé que lo hará
una posibilidad maravillosa de
transformar la forma en que funcionan
las sociedades si queréis usar líneas de
transmisión superconductoras como una
base de la transmisión de energía
podemos usar este efecto mecánico
cuántico y asia demostraron pero si
pudiéramos usarlo a gran escala
para transmitir energía a través del
continente podríamos utilizar las
fuentes de energías renovables de manera
más eficaz desarrollarlas en lugares
donde sea factible y transmitir la
energía a donde se necesite espero que
eso ocurra pronto desde luego podría
pasar muy pronto claro que la mecánica
cuántica es rara como lo era la idea de
volar antes de que descubriéramos cómo
fabricar aviones y cohetes
contrarrestando el efecto de la gravedad
ahora despegamos hacia el futuro
cuántico al comprender cómo se comportan
los átomos y las partículas elementales
a su nivel más íntimo al nivel
se hablan entre sí en el idioma de la
información cuántica podemos domesticar
esos cuentos salvajes podemos colaborar
con ellos para crear nuevas formas de
procesar la información nuevas formas de
calcular y comunicarnos que
transformarán nuestra vida de una forma
radical
esta forma de pensar en el mundo de
comprender el nivel de información
cuántica puede transformar todas las
tecnologías que poseemos y al aprender a
hablar con esos átomos y partículas
elementales encontraremos un nuevo lugar
para nosotros en el mundo cuántico
d
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