¿Para qué sirve la física o mecánica cuántica? Según presentación del Programa Académico de Física para la asignatura Mecánica cuántica de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, es la rama de la Física que estudia el comportamiento de la materia en sus dimensiones más pequeñas, como el núcleo atómico, el átomo y las moléculas.
En el día a día, gracias a esta ciencia la humanidad puede beneficiarse de la electrónica, las tecnologías de la información, el diseño de equipo médico o la criptografía.
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Conscientes de tales detalles, hay que enfatizar que el trabajo que desarrollan los tres ganadores del Premio Nobel de Física 2022 son sumamente importantes en la era digital.
Este martes 4 de octubre, el francés Alain Aspect, el estadounidense John F. Clauser y el austriaco Anton Zeilingier fueron distinguidos con el prestigioso galardón por sus investigaciones sobre el poder de la mecánica cuántica, que han despejado el camino para nuevas tecnologías basadas en información cuántica.
El Instituto Karolinska en Estocolmo indicó que los ganadores, pioneros en la ciencia de la información cuántica, "llevaron a cabo experimentos innovadores utilizando estados cuánticos entrelazados".
Los resultados de las investigaciones de los premiados este año "han despejado el camino para nuevas tecnologías basadas en información cuántica".
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El desarrollo de herramientas experimentales de los laureados de Física de 2022 ha sentado las bases para "una nueva era de la tecnología cuántica. Ser capaz de manipular y gestionar estados cuánticos y todas sus capas de propiedades nos da acceso a herramientas con un potencial inesperado", indicó el instituto.
"Los efectos inefables de la mecánica cuántica están comenzando a encontrar aplicaciones. Ahora existe un gran campo de investigación que incluye computadoras cuánticas, redes cuánticas y comunicación cifrada cuántica segura".
El premio de este año, indicó el Karolinska, "ha sido otorgado por experimentos con fotones entrelazados, estableciendo la violación de las desigualdades de Bell y siendo pioneros en la ciencia de la información cuántica".
Un factor clave en este desarrollo es cómo la mecánica cuántica permite que dos o más partículas existan en lo que se llama un estado entrelazado. Lo que le sucede a una de las partículas determina lo que le sucede a la otra partícula, incluso si están muy separadas, explicaron los responsables del Karolinska en un comunicado
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"Durante mucho tiempo, la pregunta fue si la correlación se debía a que las partículas en un par entrelazado contenían variables ocultas, instrucciones que les indican qué resultado deben dar en un experimento. En la década de 1960, John Stewart Bell desarrolló la desigualdad matemática que lleva su nombre".
Este establece que si hay variables ocultas, la correlación entre los resultados de un gran número de mediciones nunca excederá un cierto valor. Sin embargo, la mecánica cuántica predice que cierto tipo de experimento violará la desigualdad de Bell, lo que resultará en una correlación más fuerte de lo que sería posible de otro modo, agregaron los responsables de la academia sueca.
Anton Zeilinger, nacido en Austria, investigó los estados cuánticos entrelazados y su grupo de investigación "ha demostrado un fenómeno llamado teletransportación cuántica, que hace posible mover un estado cuántico de una partícula a otra a distancia", resumió la academia sueca.
Alain Aspect, nacido en Francia, "desarrolló una configuración para cerrar una laguna importante. Pudo cambiar la configuración de medición después de que un par entrelazado había dejado su fuente, por lo que la configuración que existía cuando se emitieron no podía afectar al resultado.
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John Clauser (Pasadena, Estados Unidos) construyó un aparato que emitía dos fotones entrelazados a la vez, cada uno hacia un filtro que probaba su polarización. El resultado fue una clara violación de una desigualdad de Bell y estuvo de acuerdo con las predicciones de la mecánica cuántica.
El anuncio del premio de Física sigue al de Medicina, ayer, que fue para el sueco Svante Pääbo por sus estudios sobre la evolución humana, y en los próximos días se conocerán los de Química, Literatura, de la Paz y de Economía.