Resumen del documental Origen de la Física Cuántica y sus Aplicaciones

Karen Sofía Casas Saa Septiembre 25 del 2015 Grado: 11-01 Origen de la Física Cuántica y sus Aplicaciones Orígenes y experimentos Muchas ciencias inician por medio de la curiosidad y la exploración, todo lo que se hace es posible porque alguien en algún momento tuvo una idea y la materializo. Igualmente empezó – La Física Cuántica’ con personas llenas de curiosidad que se sumergieron en un universo inmensamente pequeño en el que la paradoja más insóllta puede existir, y una cantidad de fenómenos hasta ahora inexplicables pueden ser aprovechados; en el universo que n Antes de esta cien

Newton que entendi logrando entender lo sol, logro predecir el or7 mun ica empezó con ples ecuaciones netas alrededor del rno. Posteriormente Max Well descubrió que el magnetismo y la corriente también se pueden medir con ecuaciones matemáticas, de él surgieron los aparatos actuales, y se subentiende que todo era predecible y entendible. La Física Cuántica empezó en 1900 con Max Planck que nos introdujo a la era de los lazers y la tecnología digital aunque el realmente él no genero estos disposivos.

Intentaba averiguar porque los objetos cambiaban de color cuando se calentaban, la espuesta que encontró nos revelo que la Física Clásica no

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daba una respuesta lógica a este dilema, asi que desarrollo otro mundo de matemáticas, en donde la SWipe 10 la cosa si tenían sentido, el problema era que no concordaba con la Física Clásica. Albert Einstein posteriormente descubrió lo que Planck entendía pero no podía creer, la dualidad de onda partícula, en la que se encontraron Cuantos. Fotones para la luz. Para explicar las propiedades de los átomos con la Física Cuántica.

Después Lui de Broglie físico francés propuso que los electrones no solo se comportan como partículas, también como ndas. El Físico Schrõdinger genero una ecuación matemática que reunía las anteriores teorías y dando lugar a la capacidad de explorar los nuevos e infinitos mundos atómicos, permitiendo los nuevos avances tecnológicos. Aunque planteo más preguntas que respuestas, originarias del bien conocido Stephen Hawking, quien planteo el expermento de la doble rejilla para explicar la dualidad de la onda partícula que consiste en hacer pasar materia (un electrón) por dos rendijas para que llegue a una pantalla.

Con la luz prendida ocurre un fenómeno de interferencia con solo dos áximos y un mínimo, pero cuando se apaga la luz ocurre un patrón de interferencia múltiple, que se esperaría, se viera en un caso de ondas no en un caso de partículas Otra pregunta clave que se originó, fue la superposición cuántica en la que se decía que un objeto podía estar en dos o más lugares y posiciones a la vez, esta teoría en la vida cotldiana no tendría mucho sentido, para explicarlo Schrõdinger genero un experimento imaginario en el que esta teoría seria se demostrada poniendo un gato con unas variables específicas y con la incertidumbre de saber si , si emostrada poniendo un gato con unas variables específicas y con la incertidumbre de saber si , si está vivo o de lo contrario muerto solo que la respuesta jamás se podría saber ya que el gato no tendría contacto con el extenor. Schrõdlnger consideraba esto poco creíble porque le resultaba ilógico que un gato estuviera vivo y muerto a la vez, por lo tanto tocaría reconsiderar la superposición del electrón en el experimento de la doble rejilla.

La superposición está dada por conceptos que hasta ahora no se han definido así que resulta imposible definirla en conceptos de física clásica. En otro punto de vista el de Einstein en la mecánica cuántica le resulta ser una teor[a compleja y complicada de entender pero aun así genero una afirmacón; en donde un elemento representa la realidad, algo que simplemente no sale de ella, aunque dada por la función de la onda de la mecánica cuántica este elemento no estaría en si en nuestra realidad si no en dos o más realidades simultaneas lo que nos lleva a que una misma partícula estaría en dos o más puntos a la vez (superposición), por lo tanto la realidad y la teoría están incompletas.

Por consiguiente en la mecánica cuántica es osible que dos partículas están tan entrelazadas entre sí que ninguna tiene un estado cuántico propio así que serían la misma particula con la capacidad de estar en dos o más puntos a la vez, generando las mismas acciones sin importar la distancia, lo que no estaba contemplado con anterioridad por la física cuántica, lo que era para Einstein era una espeluznante acción a distancia- . Posteriormente Schr cuántica, lo que era para Einstein era «una espeluznante acción a distancia Posteriormente Schrõdinger determino que este fenómeno se llamaría entre lanzamiento (en español) que es algo ue esta súbitamente unido que no se puede soltar. pero ahora se sabe que las partículas están más entrelazadas de lo que se puede esperar, más allá de lo que define la física clásica.

John Bell propuso una solución a estas teorías de la relatividad en un artículo en el que se explicaba un experimento en el que se producirían pares de fotones a 12 metros de distancia para ver cuál era la reacción que tenían, se buscaba saber si actuaban igual, para ello se cambió la dirección de la polarización en una medición que podía ser de 1, 2 03 dimensiones, el resultado fue ue los fotones se medían en dos dimensiones, lo que resultó ser una revelación por que los dos fotones resultaron estar alineados en la misma dirección, seguían siendo iguales, se seguían comportando solo como un objeto, un objeto cuántico. Aplicaciones Muchos de los elementos que ahora se nos hacen familiares son productos de una escala relativamente grande de la primera revolución cuántica, aunque no muestran en si lo complicado que llega a ser la física cuántica. Ahora la segunda revolución cuántica está abriendo más puertas por medio de dos sucesos fundamentales, el primero s la era de la información el segundo capacidad de controlar el mundo cuántico incluido la superposición y el entrelazamiento.

En el primero surgen las incógnitas de que probablemente los computadores funcionen con ffsica cuántica las incógnitas de que probablemente los computadores funcionen con física cuántica porque se pensaba en la información como términos muy abstractos, aunque si se reconsidera la Informaclón en un ámbito físico tendría mucho sentido ya que siempre al referirnos a la información mencionamos un objeto físico, lo que llegaríamos a afirmar que a información en la física clásica no se puede medir, pero con la información cuántica si es posible, la diferencia radica y empieza en BIT que es la unidad básica de la información clásica que solo tiene dos estados uno, por ejemplo, puede ser prendido o apagado. En el mundo cuántico los BITS son QUBITS que se diferencian de los BITS en que pueden tener 2 0 más estados a la vez, patentando la superposición cuántica.

Se estima que los transistores que son una de las bases tecnologías actuales en 20 años se estén acercando a ser del tamaño de un átomo, iguáleme la segunda revolución espera conseguir la capacidad e manejar un átomo, una partícula o incluso un fotón de forma individual, permitiendo así una nueva era de desarrollo tecnológico, si esto se logra se podría usar esta información para generar no un simple reloj, se podría generar un computador cuántico. A diferencia de los computadores e informática clásica los ordenadores cuantos no funcionan igual, no solo contienen mucha más potencia sino que también nos daría la capacidad de generar simulaciones cuánticas para generar próximos experimentos sin correr riesgo alguno.

Una gran ventaja que proporcionaría este ordenador futurista seria la capacidad de rear y desentrañar códigos co que proporcionaría este ordenador futurista seria la capacidad de crear y desentrañar códigos complejos. La criptografía cuántica es usada actualmente como uno de los recursos más provechosos del espionaje ya que SI se toma como ejemplo; que se intente factorizar un número de cuatrocientos dígitos, lo que resulta imposible hasta para el computador más avanzado, en un ordenador cuántico sería muy simple. Otra investigación cuántica que igualmente resulta muy provechosa es la tele trasportacion cuántica que no se basa en que un individuo puede estar en una posición y aparecer en otra.

Esta se lleva a cabo por medio del entrelazamiento cuántico, para comprobarlo se realizo un experimento en un alcantarillado en el que se buscaba tele transportar información así que pusieron un fotón en un extremo del alcantarillado y otro a unos 600 metros, después se puso otro fotón junto con el primero y se observó que la información de lo que ocurría con el primer Fotón, esa misma información transcurría al segundo Fotón. Con este experimento hubo muchos avances, pero ya están en el pasado, ahora se busca expandir estos conocimientos a los satélites y a partir de ellos transmitir informacion cuántica de un lugar a otro. n ordenador cuántico, conociendo sus leyes y sus ecuaciones resulta sencillo de crear, el único detalle es materializarlo, ya que no se sabe que aspecto tendrá o como llevarlo a un hardware.

Actualmente se tiene un modelo teórico en que se tiene como base fundamental el mantenimiento de las superposiciones cuánticas, uno de los problemas que se enfrent fundamental el mantenimiento de las superposiciones cuánticas, uno de los problemas que se enfrentan es que al igual que en experimento de la doble rendija el resultado cambia si es observado o medido el fotón, lo que en el ordenador epresentaría tenerlo aislado del entorno hasta que el cálculo acabe, lo que en un sistema cuántico se torna fastidioso ya que si se altera o visita de cualquier manera el sistema deja de ser cuántico. IJna de las ideas para lograrlo es someter el sistema y sus átomos a una trampa de iones en el que se busca que los átomos estén tanto a la derecha como a la izquierda para llegar a un estado de superposición.

Ahora el ordenador que tenemos funciona por medio de unos cuantos QUBITS lo que sería equvalente a un ordenador de los años 50, si se logra generar uno con más de 60 QUB TS, tendríamos el computador más potente que todos los rdenadores juntos. Predecir lo que esta nueva tecnología causara en el mundo social es imposible, causa todo tipo de curiosidad y expectativa, todos los descubrimientos cuando inician son así un mundo enredado en que pareciera como si tuviéramos los ojos vendados sin un lugar a donde llegar, con infinidad de oportunidades y próxmos mistenos, que poco a poco se aclaran, igual sucederá con la física cuántica, cuando logremos hablar (hipotéticamente hablando) y cooperar con los átomos podremos avanzar y transformar nuestro mundo en el próximo paso de la evolución y encontar nuestro lugar, en El Mundo Cuántico