• Author / Uploaded
• Andrés López

Citation preview

The quantum tamers

Primera revolución cuántica El video comienza explicando como surge la idea de la cuántica, donde nació esta. Nos cuentan que el nacimiento fue con Max Planck y el experimento de radiación del cuerpo negro. Los cuerpos negros, por vibración de sus átomos, emiten una cantidad de energía que depende solo de la temperatura del cuerpo. Según la teoría de Maxwell un cuerpo negro debería emitir ondas de todas las longitudes de onda. Como hay infinitas ondas de diferentes longitudes de onda, la energía emitida debería ser infinita. Y eso no puede ser. A este resultado, que implica emisión de energía por encima del violeta, se le llamo catástrofe ultravioleta. La solución al problema la dio Max Planck proponiendo que la energía no se daba de forma continua sino en paquetes, forma discreta (el cuanto). Más adelante en 1905 Albert Einstein da uso de estos cuantos de energía para explicar el efecto fotoeléctrico, por lo que el mundo cuántico comienza a tener mas solides. Sin embargo, Einstein y Planck mostraban rechazo a la teoría cuántica. Una de las primeras aplicaciones de la cuántica comenzó con la explicación de lo que sucedía dentro del átomo. En ese entonces se sabia que las cargas eléctricas emitían radiación cuando se aceleraban, entonces, un electrón que da vueltas en el átomo debería emitir luz mientras gira y por lo tanto perder energía lo que lleva a que el electrón colapse con el núcleo, pero esto no pasa. La solución la dio Niels Bohr al decir que los electrones podían girar en determinadas orbitas cuantizadas. De este modo se tenía que la luz se comportaba como onda y como partícula. Louis de Broglie propuso la misma condición para los electrones. Si se consideraba las partículas como onda se podía entender mejor la cuestión de las órbitas. De este modo la teoría decía que la partícula se podía comportar como onda o como partícula en función de cómo se observe (experimento de la doble rendija). Mientras la cuántica se hacia más fuerte, más eran las preguntas que se formaban, por ejemplo, la cuántica decía que dos partículas podrían estar entrelazadas y si sabíamos el estado de una, podríamos conocer el estado de la otra, a esto Einstein se opuso y junto a otros dos colegas crearon la paradoja EPR, para decir que la cuántica estaba incompleta, pero todo ello llevo mas adelante a que por medio de un experimento se afirmara la validez del entrelazamiento cuántico. Todo esto dio pie a la tecnología que actualmente conocemos, ya que gracias a la cuántica se pudo tener la invención del transistor y este compone la mayoría de la tecnología que nos rodea. De igual forma la invención del láser, ya que este hace uso de los niveles de energía del átomo para producir la luz monocromática.

Segunda revolución cuántica. Esta parte nos habla sobre la información cuántica, es decir, el uso de principios cuánticos en ordenadores. La información clásica viene dada por los bits, que nos dice si esta apagado o encendido, si esta cargado o descargado y se representa matemáticamente por 1 y 0. En la información cuántica ahora tenemos una superposición de bits, es decir, puede estar en uno y en cero al mismo tiempo (cubits). De este modo en la primera revolución cuántica se manipulaban conjuntos y en la segunda revolución cuántica se quiere manipular sistemas cuánticos individuales, átomos individuales o fotones individuales. Uno de los logros de esta revolución cuántica es la construcción de un reloj atómico, es decir, crear herramientas super precisas. La precisión y el control cuántico que se logra conseguir con los átomos de los relojes atómicos es la base de los cubits. Si se llega a controlar cubits individuales se tiene algo impresionante, pero si ahora se juntan y se controlan las interacciones entre ellos, se puede tener un ordenador cuántico, algo revolucionario.