Hola que tal amigos....espero se encuentren muy bien, el día de hoy les traigo una nueva entrada referente a un tema de la Mecánica Cuántica que por muchos años....se trato mas de una cuestión filosófica que física...este tema del cual les hablo lleva por nombre "ENTRELAZAMIENTO CUÁNTICO" un concepto con el cual tanto Einstein , Podolsky y Rosen trataban de explicar que la Mecánica Cuántica a pesar de tener una matemática exquisita y ser una física impresionante lamentablemente al menos para ellos esta estaba incompleta. Tuvieron que pasar algunos años para que se volviera a retomar esta idea ycomprobar finalmente si las ideas de estos 3 personajes eran correctas.
En entrelazamiento es un fenómeno cuántico, sin equivalente clásico, en el cual los estados cuánticos de dos o más objetos se deben describir mediante un estado único que involucra a todos los objetos del sistema, aún cuando los objetos estén separados espacialmente. Esto lleva a correlaciones entre las propiedades físicas observables. Por ejemplo, es posible preparar (enlazar) dos partículas en un solo estado cuántico de espín nulo, de forma que cuando se observe que una gira hacia arriba, la otra automáticamente recibirá una "señal" y se mostrará como girando hacia abajo, pese a la imposibilidad de predecir, según los postulados de la mecánica cuántica, qué estado cuántico se observará.
En otras palabras el concepto de entrelazamiento cuántico nos establece que en un sistema formado esencialmente por de partículas gemelas A y B (ambas con sus respectivos estados cuanticos) estas se encuentran entrelazadas, de tal modo que cualquier medición o cambio en la partícula A afectara el estado cuántico de la partícula B el cual no existía previamente si no hasta el cambio efectuado en A...de cierto modo no podríamos determinar con certeza el estado cuantico de B hasta poder observarlo...para entender esto veamos el siguiente ejemplo : Supongamos que A y B son electrones ambos con un determinado spin...imaginemos que el electrón A esta en la Ciudad de México...con su spin apuntando en dirección de las manecillas del reloj y el electrón B se encuentra en la Luna...de este no se concretamente como este orientado su spin puede estar...en la misma dirección que el de A o diferente o en alguna otra posición extraña...probablemente puede estar en estas 3 formas ,pero no se con seguridad en cual por que en ese momento no existe el estado cuantico que me determine eso es decir no puedo predecirlo . Lo que si se es que en cuanto observe el spin A inmediatamente el spin de B cambiara por que si lo establece la Mecanica Cuantica ...lo importante aquí es que vemos que existe una relación entre ambos electrones a pesar de estar separados a distancias enormes .es decir uno con el otro están entrelazados..esto para Einstein por su puesto era erróneo vamos a ver por que.
DATOS HISTÓRICOS
Como nosotros sabemos la mecánica cuántica establece que es imposible conocer, al mismo tiempo y con precisión, ciertos datos de una partícula. Por ejemplo, o conocemos su velocidad o su posición, pero no ambas a la vez. Otra extraña característica es que por el mero hecho de observar la partícula, ésta toma unas propiedades. Es decir, la partícula no tiene unas características definidas justo antes de observarla, sino que las toma precisamente porque la observamos. Y además, sus propiedades se definen al azar, no están "programadas". Puede tomar unas u otras, y no podemos predecir qué sucederá. Sólo podemos predecir la probabilidad de que algo suceda o no.
Esto chocaba con el universo armónico y ordenado de Einstein, donde "Dios no juega los dados" y el azar no existe. Nuestra ignorancia hace que no podamos predecir qué sucederá. Por tanto, si la teoría cuántica no ofrece respuestas, es porque está equivocada o incompleta. El entrelazamiento cuántico fue en un principio planteado por sus autores (Einstein, Podolsky y Rosen) como un argumento en contra de la mecánica cuántica, en particular con vistas a probar su incompletitud puesto que se puede demostrar que las correlaciones predichas por la mecánica cuántica son inconsistentes con el principio del realismo local, que dice que cada partícula debe tener un estado bien definido, sin que sea necesario hacer referencia a otros sistemas distantes.
Basándose en ese concepto de del Realismo Local , Einstein y compañía decidieron llevar acabo un experimento con el cual pretendían comprobar su teoría..este experimento comúnmente se le conoce como "EPR"(Einstein-Podolsky-Rosen) el cual consistía en considerar un sistema formado por 2 partículas gemelas y medir al mismo tiempo velocidad y posición de una partícula sin observarla directamente, para no contaminar el resultado.Si medimos la velocidad de una, sabremos la de la otra, puesto que es la misma. No influímos en el resultado, pues no hemos observado a la segunda partícula directamente. Así conocemos la velocidad exacta de la segunda partícula. Después medimos la posición en la segunda partícula y obtenemos la de la primera sin necesidad de observarla, ya que ambas están equidistantes del punto inicial en direcciones opuestas.
Si medimos la velocidad de una, sabremos la de la otra, puesto que es la misma. No influímos en el resultado, pues no hemos observado a la segunda partícula directamente. Así conocemos la velocidad exacta de la segunda partícula. Después medimos la posición en la segunda partícula y obtenemos la de la primera sin necesidad de observarla, ya que ambas están equidistantes del punto inicial en direcciones opuestas. Los datos obtenidos serán objetivos.
Esto entonces planteo un gran problema para ambos lados...ya que era difícil con tan poderosos argumentos dar un ganador , es por ello que por mucho tiempo esto se volvió algo filosófico asi como el dilema del huevo y la gallina...tuvo que pasar algo de tiempo para que experimentalmente se supiera quien estaba en lo correcto...bueno para ser exactos fue en los años 60 cuando el físico norirlandés John S. Bell cambio el panorama de esto y gracias a sus ideas finalmente se pudo comprobar que la Mecánica Cuántica era la ganadora en esta competición. Paro poder determinar esto se utilizo una maquina que utilizo un par de fotones polarizados tanto horizontalmente como verticalmente...se planteo el estado cuántico de ambos (en términos de su dirección)...sin saber obviamente que cambio se presentaría en el segundo al manipular el primero...el resultado fue bastante sorprendente pues al medir y aplicar cierto cambio en el foton A así mismo cambio el estado cuántico (hay que tomar en cuenta que el nuevo estado cuántico de B no se supo hasta después de llevar acabo la medición por que este estado no existía previamente) B....En otras palabras: lo que le ocurra a uno de los dos fotones influirá de forma instantánea a lo que le ocurra al otro entonces estaban entrelazdos, dado que sus distribuciones de probabilidad están indisolublemente ligadas con la dinámica de ambas. Este hecho, que parece burlar el sentido común, ha sido comprobado experimentalmente, e incluso se ha conseguido el entrelazamiento triple, en el cual se entrelazan tres fotones.
APLICACIONES
Hoy en día se buscan aplicaciones tecnológicas para esta propiedad cuántica. Una de ellas es la llamada teleportación de estados cuánticos, si bien parecen existir limitaciones importantes a lo que se puede conseguir en principio con dichas técnicas, dado que la transmisión de información parece ir ligada a la transmisión de energía (lo cual en condiciones superlumínicas implicaría la violación de la causalidad relativista).
Es preciso entender que la teleportación de estados cuánticos está muy lejos de parecerse a cualquier concepto de teleportación que se pueda extraer de laciencia ficción y fuentes similares. La teleportación cuántica sería más bien un calco exacto transmitido instantáneamente (dentro de las restricciones impuestas por el principio de relatividad especial) del estado atómico o molecular de un grupo muy pequeño de átomos. Piénsese que si las dificultades para obtener fuentes coherentes de materia leptónica son grandes, aún lo serán más si se trata de obtener fuentes coherentes de muestras macroscópicas de materia, no digamos ya un ser vivo o un chip con un estado binario definido, por poner un ejemplo.
Bueno esto fue todo por hoy colegas espero les guste la informacion y por favor no olvider comentar hasta la proxima.
Excelente blog!! muy comunicativo, felicidades!!!
ResponderEliminar