😮 La MECÁNICA CUÁNTICA y sus aplicaciones (CIENTÍFICO)

Summary

El 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

00:00

🌌 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.

05:01

🚀 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.

10:03

🤔 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.

15:05

🧐 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.

20:06

🔬 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.

25:06

📡 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.

30:08

🛠️ 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.

35:10

🕰️ 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.

40:11

🔐 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.

45:13

🌐 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.

Keywords

💡Física Clásica

La Física Clásica es un conjunto de teorías y principios que describen el comportamiento de los objetos en el macrocosmos, es decir, a escalas humanas y superiores. En el video, se menciona que la Física Clásica fue capaz de describir y predecir el movimiento de los planetas mediante ecuaciones matemáticas sencillas, como las de Newton, y comprendió el poder de las matemáticas para encapsular hechos y datos en ecuaciones de ley.

💡Física Cuántica

La Física Cuántica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia y la energía a nivel atómico y subatómico. En el video, se explora cómo la Física Cuántica introdujo un nuevo enfoque para entender fenómenos que no podían ser explicados por la Física Clásica, como el cambio de color de los objetos al calentarse, y cómo Max Planck y Albert Einstein contribuyeron a su desarrollo.

💡Dualidad Onda-Partícula

La dualidad onda-partícula es un concepto fundamental de la mecánica cuántica que sugiere que las partículas subatómicas, como los electrones, pueden exhibir propiedades tanto de ondas como de partículas. En el video, se discute cómo Einstein descubrió que la luz, que se creía que era una onda continua, a veces se comporta como una partícula, lo que llevó a la comprensión de la dualidad onda-partícula.

💡Modelo Planetario del Átomo

El modelo planetario del átomo es una analogía que describe el comportamiento de los electrones en un átomo, comparándolos con los planetas que orbitan alrededor del sol. En el video, se menciona que Niels Bohr utilizó este modelo para explicar las propiedades de los átomos mediante la mecánica cuántica, introduciendo la idea de que los electrones solo pueden orbitar a ciertas distancias específicas del núcleo.

💡Entanglement (Entrelazamiento Cuántico)

El entrelazamiento cuántico es un fenómeno en el que dos partículas se vuelven parte de un sistema compuesto de tal manera que la información sobre el estado de una partícula está instantáneamente correlacionada con la información sobre el estado de la otra, independientemente de la distancia. En el video, se discute cómo el entrelazamiento desafía la intuición clásica y cómo John Bell proporcionó pruebas teóricas de su existencia.

💡Superposición Cuántica

La superposición cuántica es la capacidad de un sistema cuántico de estar en múltiples estados a la vez, como si un objeto pudiera ser y hacer varias cosas simultáneamente. En el video, se menciona el experimento del gato de Schrödinger como una metáfora de la superposición, donde un gato, en un escenario hipotético, estaría vivo y muerto al mismo tiempo hasta que se observa.

💡Ecuación de Schrödinger

La ecuación de Schrödinger es una ecuación matemática que describe la evolución del estado cuántico de una parte de la materia en el tiempo. Es fundamental para la mecánica cuántica y permite a los científicos predecir el comportamiento cuántico de los sistemas. En el video, se destaca cómo esta ecuación predice el patrón de interferencia observado en el experimento de la doble ranura.

💡Información Cuántica

La información cuántica se refiere a la información que se procesa y transmite utilizando principios cuánticos, como la superposición y el entrelazamiento. En el video, se explora cómo la información cuántica puede llevar a una nueva era de tecnologías, incluyendo computación cuántica y criptografía cuántica, que promueven un procesamiento de información más eficiente y seguro.

💡Computación Cuántica

La computación cuántica es una forma de procesamiento de información que utiliza qubits, que son unidades de información cuánticas que pueden estar en múltiples estados a la vez. Esto permite a los computadores cuánticos realizar cálculos mucho más rápidos que los computadores clásicos para ciertos tipos de problemas. En el video, se sugiere que la computación cuántica podría revolucionar campos como la simulación de sistemas complejos y la criptografía.

💡Criptografía Cuántica

La criptografía cuántica es un sistema de cifrado que utiliza principios cuánticos para asegurar la información de una manera que es prácticamente imposible de descifrar sin el conocimiento de las leyes de la física. En el video, se menciona cómo la criptografía cuántica podría proporcionar una forma súper segura de mantener la confidencialidad en las comunicaciones.

💡Teletransportación Cuántica

La teletransportación cuántica es un proceso por el cual el estado cuántico de una partícula se transmite a otra partícula a través de un canal de comunicación, sin mover la partícula físicamente. En el video, se describe un experimento que realizó la teletransportación cuántica a través del río Danubio, usando el entrelazamiento de dos fotones para transmitir la información.

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