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Experimento del gato de schrödinger
El nombre del gato de schrödinger
Wigner agudizó la paradoja imaginando a un amigo suyo (humano) encerrado en un laboratorio, midiendo un sistema cuántico. Argumentó que era absurdo decir que su amigo existe en una superposición de haber visto y no haber visto una descomposición, a menos y hasta que Wigner abra la puerta del laboratorio. “El experimento mental del ‘amigo de Wigner’ muestra que las cosas pueden volverse muy extrañas si el observador también es observado”, dice Nora Tischler, física cuántica de la Universidad Griffith de Brisbane (Australia).
Ahora Tischler y sus colegas han llevado a cabo una versión de la prueba del amigo de Wigner. Combinando el clásico experimento mental con otro fenómeno cuántico llamado entrelazamiento -que vincula partículas a través de grandes distancias-, han obtenido un nuevo teorema que, según afirman, impone las mayores restricciones hasta la fecha a la naturaleza fundamental de la realidad. Su estudio, publicado en Nature Physics el 17 de agosto, tiene implicaciones para el papel que podría desempeñar la conciencia en la física cuántica, e incluso para determinar si la teoría cuántica debe ser sustituida.
Teoría del colapso objetivo
Un ejemplo de manifestación físicamente observable de la naturaleza ondulatoria de los sistemas cuánticos son los picos de interferencia de un haz de electrones en un experimento de doble rendija. El patrón es muy similar al que se obtiene por difracción de ondas clásicas.
es el estado que siempre se convertirá en 1. A diferencia de un bit clásico que sólo puede estar en el estado correspondiente a 0 o en el estado correspondiente a 1, un qubit puede estar en una superposición de ambos estados. Esto significa que las probabilidades de medir 0 o 1 para un qubit no son, en general, ni 0,0 ni 1,0, y que múltiples mediciones realizadas sobre qubits en estados idénticos no darán siempre el mismo resultado.
El principio de superposición cuántica establece que si un sistema físico puede estar en una de muchas configuraciones -disposiciones de partículas o campos- entonces el estado más general es una combinación de todas estas posibilidades, donde la cantidad en cada configuración está especificada por un número complejo.
El principio general de superposición de la mecánica cuántica se aplica a los estados [que son teóricamente posibles sin interferencia o contradicción mutua] … de cualquier sistema dinámico. Nos obliga a suponer que entre estos estados existen relaciones peculiares tales que siempre que el sistema esté definitivamente en un estado podemos considerarlo como si estuviera parcialmente en cada uno de los otros dos o más estados. El estado original debe considerarse como el resultado de una especie de superposición de los dos o más estados nuevos, de una forma que no puede concebirse con ideas clásicas. Cualquier estado puede considerarse como el resultado de una superposición de otros dos o más estados, y de hecho de infinitas maneras. A la inversa, dos o más estados cualesquiera pueden superponerse para dar un nuevo estado…
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La historia del gato más famoso de la física es conocida por muchos, pero ¿cuál es la historia interna de un felino tan exigente que requiere su propio universo y cómo ilustra la “rareza” del mundo cuántico?
La historia del gato más famoso de la física es conocida por muchos, pero ¿cuál es la historia interna de un felino tan exigente que requiere su propio universo, y cómo ilustra la “rareza” del mundo cuántico? (Robert Lea)
De todos los elementos contraintuitivos de la física cuántica que se han presentado al público desde su creación en los primeros días del siglo XX, es muy posible que la idea de que un sistema pueda ser dos (o más) cosas contradictorias a la vez, sea la más desafiante.
Sin embargo, aunque una función de onda pueda ser infinita, no es eterna. El hecho de realizar una medición en el sistema en cuestión parece provocar el colapso de la función de onda, algo para lo que todavía no existe una descripción física o matemática. Sin embargo, hay interpretaciones de lo que ocurre, que llegan al corazón mismo de la realidad.
La simetría en la mecánica cuántica
Y estas diferentes posibilidades pueden coexistir en la función de onda como lo que se llama una “superposición” de diferentes estados. Por ejemplo, una partícula que existe en varios lugares diferentes a la vez es lo que llamamos “superposición espacial”.
En ella, se coloca un gato en una caja sellada en la que un suceso cuántico aleatorio tiene una probabilidad de 50-50 de matarlo. Hasta que se abre la caja y se observa al gato, éste está vivo y muerto al mismo tiempo.
Tras mucho debate, la comunidad científica de la época llegó a un consenso con la “interpretación de Copenhague”. Básicamente, ésta dice que la mecánica cuántica sólo puede aplicarse a átomos y moléculas, pero no puede describir objetos mucho más grandes.
En las últimas dos décadas, los físicos han creado estados cuánticos en objetos formados por billones de átomos, lo suficientemente grandes como para ser vistos a simple vista. Aunque esto no ha incluido todavía la superposición espacial.
Los físicos no saben cómo sería el mecanismo que impide las superposiciones cuánticas a gran escala. Según algunos, se trata de un campo cosmológico desconocido. Otros sospechan que la gravedad podría tener algo que ver.
