Los gatos cuánticos son difíciles de observar

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Los que somos seguidores de la serie de JJ Abrams, Fringe, estamos al día de las consecuencias de jugar con los mundos paralelos. No obstante, ¿existen realmente los universos paralelos? Y en ese caso, ¿cómo podríamos detectarlos?

Estas son algunas de las muchas preguntas alrededor de la física cuántica. Investigadores de las Universidades de Calgary y Waterloon en Canadá, y la Universidad de Ginebra en Suiza, han publicado un artículo en la revista Physical Review Letters donde explican por qué no solemos ver los efectos físicos de la mecánica cuántica en la vida diaria.

“La física cuántica funciona fantásticamente bien a pequeñas escalas, pero cuando se trata de una escala mayor, es casi imposible contar los fotones. Hemos demostrado que esto haga difícil el detectar estos efectos en nuestra vida diaria”, afirma el Dr. Christoph Simon, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Calgary y uno de los principales autores del estudio.

Es bien sabido que los sistemas cuánticos son muy frágiles. Cuando un fotón interactúa con su entorno, aunque sólo sea una minúscula intercción, la superposición se destruye. La superposición es un principio fundamental de la física cuántica que afirma que los sistemas pueden existir en todos sus posibles estados de forma simultánea. Sin emargo, cuando lo medimos sólo se dá uno de ellos.

Este efecto, conocido como decoherencia, se ha estudiado intensamente durante las últimas décadas. Esta idea fue planteada por Erwin Schrödinger, uno de los padres de la física cuántica, en su famosa paradoja del gato: un felino encerrado en una caja con una botella de gas venenoso puede estar vivo y muerto a la vez. En este caso, la descripción correcta del sistema en ese momento —conocido como su función de onda— será el resultado de la superposición de estados “vivo” y “muerto”. Sin embargo, cuando abramos la caja para comprobar el estado del animal, éste estará vivo o muerto.

No obstante, de acuerdo a los autores de este nuevo estudio, la decoherencia no es la única razón por la cual los efectos cuánticos son difíciles de ver. Hay que tener en cuaneta que observar esta clase de efectos requiere unas mediciones muy precisas. Simon y su equipo estudiaron un ejemplo concreto parecido al del gato de Schrödinger utilizando un estado cuántico particular con un gran número de fotones.

“Demostramos que con el fin de ver la naturaleza cuántica de este estado, uno tiene que ser capaz de contar el número de fotones a la perfección”, afirma Simon. “Esto se hace más y más difícil, ya que el número total de fotones es mayor. Distinguir un fotón a partir de dos fotones está al alcance de la tecnología actual, pero distinguir un millón de fotones de otro millón, no lo está”.

Vía | University of Calgary

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