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Física CuánticaCienciaPopular.com - EnCiencia Popular podrás encontrar: Noticiassobre ciencia y tecnología, Avances ydescubrimientos científicos, Experimentoscaseros y curiosidades...Documento sintítuloCiencia Popularhttp://www.cienciapopular.com/n/Ciencia/Fisica_Cuantica/Fisica_Cuantica.phpJanuary 26, 2012

El físico Stephen Hawking, a pesarde su incapacidad, postrado en unasilla de ruedas y comunicándose através de un sistema electrónico,es uno de los mayoresconocedores de la Cuántica…

Teoría Cuántica

La física cuántica, también conocida como mecánica ondulatoria, es larama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando lasdimensiones de ésta son tan pequeñas, en torno a 1.000 átomos, queempiezan a notarse efectos como la imposibilidad de conocer conexactitud la posición de una partícula, o su energía, o conocersimultáneamente su posición y velocidad, sin afectar a la propia partícula(descrito según el principio de incertidumbre de Heisenberg).

Surgió a lo largo de la primera mitad del siglo XX en respuesta a losproblemas que no podían ser resueltos por medio de la física clásica.

Los dos pilares de esta teoría son:

• Las partículas intercambian energía en múltiplos enteros de una cantidad mínima posible, denominadoquantum (cuanto) de energía.• La posición de las partículas viene definida por una función que describe la probabilidad de que dichapartícula se halle en tal posición en ese instante

Ratificación Experimental

El hecho de que la energía se intercambie de forma discreta se puso de relieve por hechosexperimentales, inexplicables con las herramientas de la mecánica clásica, como los siguientes:

Según la Física Clásica, la energía radiada por un cuerpo negro, objetoque absorbe toda la energía que incide sobre él, era infinita, lo que era undesastre. Esto lo resolvió Max Plank mediante la cuantización de laenergía, es decir, el cuerpo negro tomaba valores discretos de energíacuyos paquetes mínimos denominó “quantum”. Este cálculo era, además,consistente con la ley de Wien (que es un resultado de la termodinámica,y por ello independiente de los detalles del modelo empleado). Según esta

última ley, todo cuerpo negro irradia con una longitud de onda (energía)que depende de su temperatura.

La dualidad onda corpúsculo, también llamada onda partícula, resolvió unaaparente paradoja, demostrando que la luz y la materia pueden, a la vez,poseer propiedades de partícula y propiedades ondulatorias. Actualmentese considera que la dualidad onda - partícula es un "concepto de lamecánica cuántica según el cual no hay diferencias fundamentales entrepartículas y ondas: las partículas pueden comportarse como ondas yviceversa".

El tamaño medio de un átomo esde una diez millonésima demilímetro, es decir, un millón deátomos situados en filaconstituirían el grosor de un cabellohumano …

Aplicaciones de la Teoría Cuántica

El marco de aplicación de la Teoría Cuántica se limita, casi exclusivamente, a los niveles atómico,subatómico y nuclear, donde resulta totalmente imprescindible. Pero también lo es en otros ámbitos,como la electrónica (en el diseño de transistores, microprocesadores y todo tipo de componenteselectrónicos), en la física de nuevos materiales, (semiconductores y superconductores), en la física dealtas energías, en el diseño de instrumentación médica (láseres, tomógrafos, etc.), en la criptografía y lacomputación cuánticas, y en la Cosmología teórica del Universo temprano.

Un nuevo concepto de información, basado en la naturaleza cuántica de las partículas elementales, abreposibilidades inéditas al procesamiento de datos. La nueva unidad de información es el qubit (quantumbit), que representa la superposición de 1 y 0, una cualidad imposible en el universo clásico que impulsauna criptografía indescifrable, detectando, a su vez, sin esfuerzo, la presencia de terceros que intentaranadentrarse en el sistema de transmisión. La otra gran aplicación de este nuevo tipo de información seconcreta en la posibilidad de construir un ordenador cuántico, que necesita de una tecnología másavanzada que la criptografía, en la que ya se trabaja, por lo que su desarrollo se prevé para un futuromás lejano.

La teleportación de hombres,aunque en un futuro lejano, es unade las aplicaciones más atractivasde la mecánica cuántica…

En la medicina, la teoría cuántica es utilizada en campos tan diversoscomo la cirugía láser, o la exploración radiológica. En el primero, sonutilizados los sistemas láser, que aprovechan la cuantificanción energéticade los orbitales nucleares para producir luz monocromática, entre otrascaracterístcias. En el segundo, la resonancia magnética nuclear permitevisualizar la forma de de algunos tejidos al ser dirigidos los electrones dealgunas sustancias corporales hacia la fuente del campo magnético en laque se ha introducido al paciente.

Otra de las aplicaciones de la mecánica cuántica es la que tiene que vercon su propiedad inherente de la probabilidad. La Teoría Cuántica noshabla de la probabilidad de que un suceso dado acontezca en unmomento determinado, no de cuándo ocurrirá ciertamente el suceso encuestión.

Cualquier suceso, por muy irreal que parezca, posee una probabilidad de que suceda, como el hecho deque al lanzar una pelota contra una pared ésta pueda traspasarla. Aunque la probabilidad de que estosucediese sería infinitamente pequeña, podría ocurrir perfectamente.

La teleportación de los estados cuánticos (qubits) es una de las aplicaciones más innovadoras de laprobabilidad cuántica, si bien parecen existir limitaciones importantes a lo que se puede conseguir enprincipio con dichas técnicas. En 2001, un equipo suizo logró teleportar un fotón una distancia de 2 km,posteriormente, uno austriaco logró hacerlo con un rayo de luz (conjunto de fotones) a una distancia de600 m., y lo último ha sido teleportar un átomo, que ya posee masa, a 5 micras de distancia...

Referenciashttp://www.geocities.com/fisica_que/http://www.tendencias21.net/La-realidad-cuantica-revoluciona-el-mundo-de-la-informacion_a133.html