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        <title>Magazine - mecanica-cuantica</title>
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        <description>Publicación de noticias sobre gadgets y tecnología. Últimas tecnologías en electrónica de consumo y novedades tecnológicas en móviles, tablets, informática, etc</description>
        <pubDate>Wed, 10 Jun 2026 06:49:44 +0000</pubDate>
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                <title><![CDATA[Llegan los robots cuánticos ]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/robotica/llegan-los-robots-cuanticos</link>
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                <pubDate>Thu, 02 Oct 2014 10:01:47 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/e6145b/650_1000_avance-hacia-los-robots-cuanticos_image640_/1024_2000.jpg" alt="Llegan&#x20;los&#x20;robots&#x20;cu&#x00E1;nticos&#x20;">
    </p>
    <p>El mundo de las comunicaciones y los ordenadores se está revolucionado gracias a la introducción de la mecánica cuántica, pero esta misma herramienta también podría emplearse para desarrollar <strong>robots, autómatas y demás agentes que usen la Inteligencia Artificial (IA)</strong>, según <a rel="noopener, noreferrer" href="http://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.4.031002">un estudio</a> realizado por investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y la Universidad de Innsbruck (Austria) que ha sido publicado en la revista <em>Physical Review X</em>.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>La mecánica cuántica, concretamente, <strong>podría favorecer el aprendizaje</strong> (<em>machine learning</em>, en inglés) de esta clase de agentes pudiendo así esponder de forma óptima y más rápida al entorno, elaborando modelos y predicciones muy precisas. Los mismos motores que se aplican, por ejemplo, para conocer la evolución del clima o en el desarrollo de los motores de búsqueda por internet.</p>
<!-- BREAK 2 --><!--more-->
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  </div>
 </div>
</div>
<p>Según <strong>Miguel A. Martín-Delgado</strong>, uno de los investigadores de la UCM que han participado en el estudio, la denominada "inteligencia artificial cuántica" (<em>Quantum AI</em>) podría ser el futuro de la robótica (no en vano, Google ha comenzado a invertir millones de dólares mediante la creación de <a rel="noopener, noreferrer" href="http://www.eluniversal.com.mx/ciencia/2014/google-nasa-inteligencia-artificial-cuantica-93881.html">un laboratorio especializado en colaboración con la NASA</a>): </p>
<!-- BREAK 3 -->
<blockquote>Construir un modelo es realmente un acto creativo, pero los ordenadores clásicos no son buenos en esto. Ahí es donde entra en juego la computación cuántica. Las ganancias que aporta no son solo cuantitativas en cuanto a mayor velocidad, también cualitativas, al adaptarse mejor a entornos donde el agente clásico no sobrevive. Es decir, los robots cuánticos son más creativos.</blockquote>

<p>Vía | <a rel="noopener, noreferrer" href="http://www.agenciasinc.es/Noticias/Pisan-el-acelerador-de-la-robotica-cuantica">Sinc</a></p>

<p>Foto | <a rel="noopener, noreferrer" href="http://www.agenciasinc.es/Multimedia/Fotografias/Avance-hacia-los-robots-cuanticos">Olmo Calvo</a></p>
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                                <item>
                <title><![CDATA[La naturaleza es compleja]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/matematicas/la-naturaleza-es-compleja</link>
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                <pubDate>Thu, 30 Jun 2011 21:32:42 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/45171e/i/1024_2000.jpg" alt="La&#x20;naturaleza&#x20;es&#x20;compleja">
    </p>
    <p></p>
<p></p>

<p>Los <strong>números complejos</strong> son uno de esos casos en que un concepto puramente matemático, que podría parecer una mera entelequia, llega a ser poco menos que <strong>vital para nuestra descripción científica de la naturaleza</strong>.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>Perdonadme aquellos que seáis unos maestros en su uso, pero para el resto voy a hacer un pequeño repaso de que diablo son estos números que llamamos <strong>complejos</strong>, pero que en realidad <strong>no son tan difíciles</strong>.</p>
<!-- BREAK 2 -->
<p>Si recordáis vuestra más tierna infancia, cuando aprendisteis a multiplicar, un/a esforzado docente usaba reglas nemotecnicas del estilo &#8220;<strong>menos por menos es más</strong>&#8220;. Y, por supuesto, &#8220;más por más también es más&#8221;.</p>
<!-- BREAK 3 -->
<p>Una interesante conclusión que sí multiplicamos un número por si mismo, es decir <strong>si lo elevamos al cuadrado, siempre sale positivo</strong>. Porque siempre será &#8220;menos por menos&#8221; o &#8220;más por más&#8221;. Elevando al cuadrado nunca tendremos el caso de &#8220;más por menos&#8221;, o al revés, que es el único que da negativo. </p>
<!-- BREAK 4 -->
<p>Dicho de otra forma, todos los números positivos tienen raíz cuadrada, pero los negativos no.</p>

<p></p>
<!--more--><p><br /></p>

<p>Vista esta situación, uno se siente tentado a <strong>imaginarse que pasaría si existiera un número cuyo cuadrado fuera negativo</strong>. Y como hemos tenido que imaginarnoslo, pues a ese número le llamamos imaginario. Pura lógica, no me lo negaréis.</p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>Si a uno de estos números imaginarios lo multiplicamos por uno real, obtenemos otro número imaginario. El motivo es muy simple, al <em>cuadrificar</em> el número real siempre nos saldrá positivo; mientras que el imaginario siempre dará negativo. Por lo tanto al multiplicar los dos cuadrados estaremos en el caso <em>más por menos</em>, que es negativo. Pues eso, <strong>un real por un imaginario tiene cuadrado negativo, ergo es imaginario</strong>.</p>
<!-- BREAK 6 -->
<p>Esto último nos da la idea de que podemos definir <strong>un número imaginario básico</strong>, y obtener el resto simplemente multiplicándolo por todos los números reales. Esto es lo mismo que obtener todos los números reales como multiplicación de la unidad, por ejemplo 54 = 54·1.</p>
<!-- BREAK 7 -->
<p>Es decir, sólo necesitamos definir una especie de &#8220;<strong>uno imaginario</strong>&#8220;. Para no confundirlo con el uno real, suele denotarse por la letra i, de imaginario. Aunque algunos ingenieros usan la letra j, probablemente porque ya usan la vocal para referirse a la intensidad eléctrica. Su propiedad principal es que i<sup>2</sup> = -1. <strong>Cualquier otro número imaginario se obtiene multiplicando un real por i</strong>, por ejemplo 54i.</p>
<!-- BREAK 8 -->
<p>Sin embargo, los números imaginarios tienen una propiedad que no gusta nada a los matemáticos. Y es que si multiplicando de ellos, se obtiene un número real (negativo, pero real). El ejemplo más claro, es i·i = -1. A ellos, tan estirados como siempre, les gusta que al <strong>aplicar una operación sobre un tipo de número, el resultado sea del mismo tipo</strong>. Y, en esto, los imaginarios fracasan.</p>
<!-- BREAK 9 -->
<p>Con éstas, dado que los imaginario se mezclan ellos solitos con los reales, parece una buena idea mezclarlos desde el principio. Lo que podemos hacer es <strong>sumar un número imaginario y uno real</strong>. Por ejemplo, 1 + 3i. Y a esta especie de monstruo híbrido se llama <strong>número complejo</strong>.</p>
<!-- BREAK 10 -->
<p>Y este tipo de número <strong>tiene las propiedades matemáticamente más robustas posibles</strong>. Le hagas lo que le hagas a un número complejo, nunca se queja. El resultado siempre es otro complejo.</p>
<!-- BREAK 11 -->
<p>En el fondo, para determinar un complejo, lo que hacemos es <strong>dar dos números reales</strong>, uno que va suelto y otro que va multiplicando la i. Eso recuerda mucho a las coordenadas en un plano, la parte real representaría la coordenada horizontal, mientras que la parte imaginaria la vertical. Ello nos da una <strong>útil interpretación geométrica de los números complejos</strong>.</p>
<!-- BREAK 12 -->
<p></p>
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      </div>
</div>
<p></p>

<p>Pero este es un blog de ciencia, no de mates; y el título promete que vamos a hablar de la naturaleza. Pues hagámoslo: Obviamente, <strong>nunca nos encontraremos un aparato de medida que arroje números complejos como resultado de una medición</strong>. ¿Alguien ha visto una cinta métrica o un cronómetro donde aparezca una i imaginaria?</p>
<!-- BREAK 13 -->
<p>Pero eso no significa que no sea útiles para la ciencia. Por ejemplo, porque muchos cálculos son <strong>más sencillos</strong> en el plano complejo que en la recta real.</p>
<!-- BREAK 14 -->
<p>Un caso de manifiesta utilidad es aquel en que los números complejos permiten <strong>tratar al unísono dos magnitudes relacionadas</strong>. Sin números complejos, deberíamos tratar ambas magnitudes por separado, es más fácil tener un complejo que dos reales, especialmente si la relación entre ambas variables es tal que permite aprovechar alguna de las propiedades especiales de los complejos.</p>
<!-- BREAK 15 -->
<p>Permitirme que use el ejemplo de la corriente eléctrica alterna, concretamente el voltaje o tensión. Nos interesan dos magnitudes, por un lado la tensión total, y por otro el retraso (o adelanto) temporal que dicho valor tiene respecto al ritmo normal de la corriente eléctrica.</p>
<!-- BREAK 16 -->
<p>Podemos expresar ambas cosas haciendo uso de la interpretación de los complejos como puntos en un plano. El valor total de la tensión se represente mediante <strong>la distancia desde cada punto del plano al origen</strong> (el punto central, por decir así). </p>
<!-- BREAK 17 -->
<p>El desfase temporal, por otra parte, se mide mediante <strong>la dirección en que el número complejo apunta</strong>. Si el ángulo complejo apunta en la dirección de 45º (un cuarto de vuelta) significa que el desfase es de un cuarto de ciclo. Así de fácil.</p>
<!-- BREAK 18 -->
<p>Este tipo de cosas se utilizan en <strong>infinidad de campos en ciencia e ingeniería</strong>. El ángulo de un número complejo es ideal para estudiar fenómenos periódicos, como oscilaciones y ondas.</p>
<!-- BREAK 19 -->
<p>Yendo un poco más lejos, pero enlazado con las ondas que acabo de mencionar, <strong>el uso de complejos es vital para la mecánica cuántica</strong>, nuestra gran amiga que describe todo lo que es demasiado pequeño. Esto es porque, como sabéis, la cuántica tiene una gran predilección por todo lo ondulatorio. Quizá dedique un día a explicar el motivo, por hoy basta por recordar que tenemos la función de onda, la dualidad onda-corpuscular y que Schödinger decía que la suya era una ecuación se ondas.</p>
<!-- BREAK 20 -->
<p>Por este íntimo matrimonio ente ondas y cuántica, y como hemos dicho que los complejos son candidatos naturales a describir cualquier cosa oscilan, <strong>resulta que la cuántica hace uso innato de los números complejos</strong>. Sin duda, la letra que uno más escribe cuando está calculando algo cuántico es la i.</p>
<!-- BREAK 21 -->
<p>O, lo que es lo mismo, la naturaleza en si es <strong>puramente, y simplemente, compleja.</strong></p>
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                <title><![CDATA[El gato de Schrödinger (y V)]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/fisica/el-gato-de-schodinger-y-v</link>
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                <pubDate>Wed, 23 Feb 2011 22:59:03 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/e7d2bb/schodingerimposible/1024_2000.jpg" alt="El&#x20;gato&#x20;de&#x20;Schr&#x00F6;dinger&#x20;&#x28;y&#x20;V&#x29;">
    </p>
    <p></p>
<p></p>

<p>La mecánica cuántica dice que el resultado de una medición <strong>siempre es un estado base</strong>, de los que habíamos dicho que eran mutuamente excluyentes. En el caso de la aguja tenemos dos de estos estados: posición vertical y horizontal.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>Es decir, aunque un sistema cuántico puede permanecer en un estado donde se mezclan los dos estados principales mientras no se está observando. Pero cuando realicemos la medición, <strong>siempre saldrá uno de los estados base</strong>.</p>
<!-- BREAK 2 -->
<p>Por lo tanto, siempre que miremos, la aguja estará en un estado clásicamente aceptable. Si lo pensáis, tiene lógica que sea así. Uno de los requisitos de cualquier nueva teoría es que permita recuperar los resultados de la antigua en aquellas situaciones en que funcionaba. Y en mecánica clásica, nunca vemos mezclas de estados, ¿verdad? </p>
<!-- BREAK 3 -->
<p>Sin embargo, los estados mixtos sí que pueden existir cuánticamente cuando no estamos observando el sistema. Si, de golpe, empezamos a observarlo, el estado mixto desaparecerá, y <strong>el estado del sistema cambiará automáticamente a uno de los estados base</strong>. </p>
<!-- BREAK 4 -->
<p></p>
<!--more--><p></p>

<p>¿A cual de ellos? Pues resulta que no es posible saberlo. <strong>Dicha información no existe en el universo</strong>. </p>

<p>Sí, tal cual suena. No es que no podamos saberlo porque ignoremos alguna <strong>variable oculta</strong>, o porque nuestros experimentos no sean suficientemente buenos. Esa posibilidad se tomó muy en serio, se puso a prueba experimental y quedó descartada. </p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>Es decir, es un hecho experimentalmente probado, indudable, indiscutible: cuando realizamos una medición sobre un estado mixto siempre obtendremos un estado base, pero no podemos saber cuál porque <strong>dicha información no existe</strong>. No es una limitación práctica, o experimental. Es un hecho fundamental y completamente insalvable.</p>
<!-- BREAK 6 -->
<p>Lo único que podemos saber es la probabilidad de obtener cada estado base. ¿Y cual es esa probabilidad? Pues justamente <strong>la proporción de la mezcla</strong>. </p>

<p>Por lo tanto, nuestro pobre gatito está en un estado mezcla al 50%. Por lo tanto, al abrir la caja y mirarlo, hay exactamente un 50% de probabilidades de encontrarlo vivo, y otro tanto de que el pobre haya perecido.</p>
<!-- BREAK 7 -->
<p>Y, vuelvo a repetir por si no he sido suficientemente contundente todavía: antes de abrir la caja y mirar, no es que no podamos saber cómo lo encontraremos por una cuestión de ignorancia temporal. Sencillamente, el universo aún no ha decidido. Puede que no nos guste que la realidad sea así, pero <strong>los experimentos no dejan dudar a duda</strong>.</p>
<!-- BREAK 8 -->
<p>Foto | <a rel="noopener, noreferrer" href="http://www.flickr.com/photos/jieq/2371783536/">Jieq</a></p>
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                                <item>
                <title><![CDATA[El gato de Schrödinger (IV)]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/fisica/el-gato-de-schodinger-iv</link>
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                <pubDate>Wed, 23 Feb 2011 22:58:34 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/f910b7/aguja/1024_2000.jpg" alt="El&#x20;gato&#x20;de&#x20;Schr&#x00F6;dinger&#x20;&#x28;IV&#x29;">
    </p>
    <p></p>
<p></p>

<p>¿Qué significa exactamente eso de que podemos obtener estados nuevos mezclando dos (o más) estados base? Voy a intentar explicarlo poniendo un ejemplo divulgativo. Como siempre en estos casos, el ejemplo es una simplificación y <strong>tiene sus limitaciones</strong> (después intentaré explicarlas), no os lo toméis 100% al pie de la letra.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>Imaginad la aguja de un indicador, como por ejemplo una brújula o una veleta. Pero al contrario que en esos casos, ambos extremos son idénticos. Esencialmente, <strong>la aguja tiene dos estados básicos</strong>, que corresponden a las posiciones horizontal y vertical.</p>
<!-- BREAK 2 -->
<p>Esto es lo que habíamos llamado estados <strong>mutuamente excluyentes</strong>. Si la veleta está horizontal, entonces no está vertical. Lógico, ¿no? Y esto sería todo en una versión clásica del experimento.</p>
<!-- BREAK 3 -->
<p></p>
<!--more--><p></p>

<p>Sin embargo, como dijimos en el anterior capítulo, cuánticamente podemos obtener infinitos estados simplemente <strong>mezclando los estados base</strong>. Es decir, la aguja puede apuntar en una dirección intermedia.</p>
<!-- BREAK 4 -->
<p>Estas posiciones intermedias no son mutuamente excluyentes. Por ejemplo, si la posición de la veleta es de 45º, podríamos decir que está medio horizontal y medio vertical. <strong>Es un estado mezcla</strong>, como el gato que está en estado mixto vivo/muerto.</p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>Como dije al principio, este ejemplo tiene sus limitaciones. Porque sabemos que clásicamente la aguja puede estar en cualquier posición, así que la cuántica no aporta nada al ejemplo. Para que fuera un mejor ejemplo, habría que imaginarse que, por algún motivo, <strong>fuera clásicamente imposible la aguja apuntara en alguna dirección que no fuera horizontal o vertical</strong>. Por favor, ignorar esa limitación del ejemplo, de lo contrario no entenderemos nada.</p>
<!-- BREAK 6 -->
<p>Dicho de otra forma, la física clásica sólo nos deja ver los estados más importantes de un sistema, los estados base. La cuántica, por contra, <strong>expone todos los estados posibles del sistema</strong>, aquellos que se obtienen mezclando (<strong>superponiendo</strong>, si nos ponemos técnicos) los estados base del sistema.</p>
<!-- BREAK 7 -->
<p>Otro ejemplo que os puede sonar son los colores. Podemos elegir tres colores principales (rojo, verde y azul, por ejemplo). Estos serían los estados principales. Sin embargo, podemos mezclaros en diferentes proporciones para obtener todos los colores que conocemos, y obtener así un sinfín de tonalidades.</p>
<!-- BREAK 8 -->
<p>Todo lo que hemos dicho hasta el momento se refiere a un sistema cuántico, una especie de aguja indicadora, que puede estar en un estado mezcla, <strong>mientras no la observamos</strong>. Pero, ¿qué ocurre cuando abrimos la caja y realizamos una observación? Lo veremos en el próximo capítulo.</p>
<!-- BREAK 9 -->
<p>Foto | <a rel="noopener, noreferrer" href="http://www.flickr.com/photos/the_paperclip/5152019190">The paperclip</a></p>
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            </item>
                                <item>
                <title><![CDATA[El gato de Schrödinger (III)]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/fisica/el-gato-de-schodinger-iii</link>
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                <pubDate>Wed, 23 Feb 2011 22:57:32 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/5b084e/mesamezclas/1024_2000.jpg" alt="El&#x20;gato&#x20;de&#x20;Schr&#x00F6;dinger&#x20;&#x28;III&#x29;">
    </p>
    <p></p>
<p></p>

<p>Como dijimos en los capítulos previos, vamos a intentar entender qué significa que <strong>un sistema cuántico puede estar en dos estados diferentes a la vez</strong>.</p>

<p>La respuesta es muy sencilla: no puede, la frase anterior es falsa. Un sistema, por muy cuántico que sea, sólo puede estar en un estado. Lo que pasa es que <strong>los estados cuánticos son más complicados que los clásicos</strong>, y eso es lo que vamos a explicar en ésta y las próximas entregas.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>Cuando hablamos clásicamente, los diferentes estados de un objeto son mutuamente excluyentes. El caso del gato es clarísimo: todos diríamos que si el gato está vivo, entonces no está muerto. Es a lo que estamos todos acostumbrados. </p>
<!-- BREAK 2 -->
<p></p>
<!--more--><p></p>

<p>Claro, si miramos con detalle, hay muchos más estados posibles: el gato puede estar vivo pero agonizando, por ejemplo. Pero estos estados que podríamos decir siguen siendo excluyentes con el resto. Si el gato está agonizando, entonces no está muerto. Y tampoco está sano. Podemos complicarnos la vida buscando todo un gradiente de estados de salud del bicho, pero el gato sólo uno de esos estados describirá el gato. <strong>Siguen siendo estados excluyentes</strong>.</p>
<!-- BREAK 3 -->
<p>Los estados mutuamente también existen en mecánica cuántica. Se llaman <strong>ortogonales</strong>. De hecho, son la base de todo. Cuando uno empieza a estudiar un sistema cuántico nuevo, lo primero que tiene que empezar por hacer es<strong> buscar todos los estados ortogonales que existan</strong>. Esos estados base son lo más parecido a los estados de un objeto clásico.</p>
<!-- BREAK 4 -->
<p>Por simplicidad, nosotros nos centraremos únicamente en estados binarios: sí/no, vivo/muerto, hombre/mujer, etc. Todo lo dicho, y lo que diremos, sirve para cualquier número de estados base, pero es más tedioso.</p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>La novedad en mecánica cuántica es que, además de los estados mutuamente excluyentes, <strong>existen muchos otros</strong>. De hecho, infinitos.</p>

<p>Se obtienen haciendo <strong>mezclas de los estados base</strong>. Pero, como en la cocina, cuando hacemos una mezcla tenemos que decidir la proporción de cada ingrediente (estado). Y como hay infinitas formas de elegir las proporciones de la mezcla, tenemos infinitos estados.</p>
<!-- BREAK 6 -->
<p>Foto | <a rel="noopener, noreferrer" href="http://www.flickr.com/photos/juandesant/194623600/">juandesant</a></p>
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                                <item>
                <title><![CDATA[El gato de Schrödinger (II)]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/fisica/el-gato-de-schodinger-ii</link>
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                <pubDate>Tue, 22 Feb 2011 21:28:26 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/abc2b5/vive/1024_2000.jpg" alt="El&#x20;gato&#x20;de&#x20;Schr&#x00F6;dinger&#x20;&#x28;II&#x29;">
    </p>
    <p></p>
<p></p>

<p>Supongo que el enunciado del experimento mental es de sobras conocido, pero no estará de más repasarlo brevemente. Erwin Schrödinger proponía <strong>encerrar a un gatito en una jaula opaca</strong> y completamente aislada del exterior, por supuesto con aire y provisiones para sobrevivir durante todo el experimento.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>Pero no todo son comodidades para el minino. El bueno de Erwin sitúa un contador geiger junto un material radiactivo. Si el contador registra la más mínima traza de radiactividad, <strong>liberará un veneno que liquidará al felino en cuestión de segundos</strong>. </p>
<!-- BREAK 2 -->
<p></p>
<!--more--><p></p>

<p>Se calcula que el material radiactivo tiene una probabilidad de exactamente el 50% de producir la radiación suficiente durante el rato en que durará el experimento. Por lo tanto, clásicamente diríamos que <strong>el gato tiene una probabilidad del 50% de estar vivo al final del experimento</strong>, y otro tanto de estar muerto. </p>
<!-- BREAK 3 -->
<p>No obstante, según los principios de la mecánica cuántica, diríamos que el gato está vivo y muerto a la vez. O, mejor dicho, que <strong>está en un estado mixto, que se obtiene mezclando los dos estados clásicamente posibles</strong>.</p>
<!-- BREAK 4 -->
<p>Este tipo de estados mezcla de otros dos son típicos de la mecánica cuántica, y están más que confirmados experimentalmente en el caso de partículas subatómicas. La principal virtud del enunciado de Schrödinger es que <strong>consigue trasladar una propiedad cuántica</strong> típica del mundo de lo más pequeño (la probabilidad de decaimiento de un isótopo radiactivo), a un objeto macroscópico de la vida diaria (el gato).</p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>En las próximas entregas vamos a intentar entender <strong>qué significa cuánticamente que un estado pueda ser mezcla de otros dos</strong>. El fenómeno que los físicos llamamos <strong>superposición de estados</strong>. </p>
<!-- BREAK 6 -->
<p>Por el momento, nos olvidaremos del gato. Si conseguimos entender el fenómeno para partículas más pequeñas; las mismas conclusiones serán válidas para un felino, por muy macroscópico que sea.</p>
<!-- BREAK 7 -->
<p>Fotos | <a rel="noopener, noreferrer" href="http://www.flickr.com/photos/garryknight/4742491143/">garryknight</a></p>
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                <title><![CDATA[El gato de Schrödinger (I)]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/fisica/el-gato-de-schodinger-i</link>
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                <pubDate>Tue, 22 Feb 2011 21:28:13 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/cd76b0/schrodingers_cat/1024_2000.jpg" alt="El&#x20;gato&#x20;de&#x20;Schr&#x00F6;dinger&#x20;&#x28;I&#x29;">
    </p>
    <p></p>
<p></p>

<p>Hace unas semanas Tanausú nos enviaba un agónico correo pidiendo que le ayudáramos a comprender <strong>la paradoja del gato de Schrödinger</strong>. Bueno, no sé si conseguiremos ayudarle, pero podemos intentarlo.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>La principal dificultad cuando uno intenta hablar de mecánica cuántica a nivel de divulgación es, por raro que parezca que parezca, <strong>el sentido común del lector</strong>. Estamos acostumbrados a nuestro mundo macroscópico y clásico. Que la realidad pueda ser tan rotundamente diferente nos puede llegar a parecer una aberración.</p>
<!-- BREAK 2 -->
<p>Y eso no nos pasa sólo a los mortales, <strong>al mismísimo Einstein la cuántica no le cabía en la cabeza</strong>. Y hoy en día tenemos pruebas experimentales de que se equivocaba, por lo menos al respecto de esto.</p>
<!-- BREAK 3 -->
<p></p>
<!--more--><p></p>

<p>Además, al divulgar uno siempre se enfrenta al dilema de si debe narrar únicamente lo que dicen las ecuaciones (¡y es un reto hacerlo sin recurrir a las mates!), o bien <strong>intentar dar una interpretación</strong>. El problema es que la mecánica cuántica tiene diversas interpretaciones, y a día de hoy aún no sabemos cuál es la interpretación correcta. De hecho, ni siquiera sabemos si realmente tiene sentido preguntar si hay una interpretación correcta.</p>
<!-- BREAK 4 -->
<p>Una interpretación, en términos simples, es <strong>una explicación literaria</strong> (no matemática, aunque a menudo se basa en principios matemáticos) de porqué una teoría es como es. El problema es que, como la interpretación únicamente interpreta (valga la redundancia), <strong>no modifica en nada lo que dice la teoría</strong>.</p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>Por lo tanto, no hay ninguna forma de diseñar un experimento que permita decir si una interpretación es correcta o incorrecta. (Nota: esto no es siempre así; en el pasado hubo interpretaciones que sí pudieron ponerse a prueba y descartarse experimentalmente, lo cual significa que en realidad no eran meras interpretaciones, sino teorías alternativas. La postura de Einstein en torno la cuántica fue un caso, por ejemplo).</p>
<!-- BREAK 6 -->
<p>Por ese motivo, es muy importante <strong>diferenciar entre interpretaciones de la cuántica y la cuántica en sí</strong>. En esta mini-serie de posts me voy a centrar únicamente en lo que dice la mecánica cuántica, sin entrar en ninguna de sus interpretaciones. Quería dejar claro esto, y ahora ya podemos empezar a hablar del gato de Schrödinger.</p>
<!-- BREAK 7 -->
<p>Foto | <a rel="noopener, noreferrer" href="http://en.wikipedia.org/wiki/File:Schrodingers_cat.svg">Dhatfield</a></p>
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                                <item>
                <title><![CDATA[Diagramas de Feynman (8)]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/fisica/diagramas-de-feynman-8</link>
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                <pubDate>Thu, 27 Jan 2011 20:59:46 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/4f36e0/pn_scatter_quarks/1024_2000.jpg" alt="Diagramas&#x20;de&#x20;Feynman&#x20;&#x28;8&#x29;">
    </p>
    <p></p>
<p></p>

<p>Como íbamos diciendo, resulta que, en cada vértice de un <strong>diagrama de Feynman</strong>, las partículas salientes pueden ser diferentes a las entrantes, lo cual significa que destruido y creado partículas.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>En principio, puede sonar un poco raro. Pero lo cierto es que es algo <strong>comprobado experimentalmente de sobras</strong>. De hecho, está muy relacionada con la relatividad y <strong>la conocida fórmula de Einstein: E = m c<sup>2</sup></strong>.</p>
<!-- BREAK 2 -->
<p></p>
<!--more--><p></p>

<p>Esa ecuación dice que la energía se puede invertir para crear masa y viceversa. Es decir, el hecho de que <strong>la masa no sea más que un tipo de energía</strong> abre la puerta de par en par a la creación y destrucción de partículas.</p>
<!-- BREAK 3 -->
<p>De hecho, si recordáis cuando os hablé sobre las diferentes capas que existen en la Física, comenté que una de las principales limitaciones de la mecánica cuántica rasa era que <strong>no es capaz de describir la creación y destrucción de partículas</strong>. Por eso, la mecánica cuántica sólo es capaz de estudiar interacciones elásticas, donde las partículas sólo intercambian momento y energía, pero no se crean nuevas.</p>
<!-- BREAK 4 -->
<p>Esta limitación de la mecánica cuántica proviene de <strong>su incompatibilidad con la relatividad</strong>. Ese motivo, entre otros, llevo al desarrollo de una teoría más potente, que extendiera la cuántica incluir la relatividad, explicando de paso &#8211; entre otras cosas nuevas &#8211; la creación y destrucción de partículas. El resultado se dio a llamar <stong>teoría cuántica de campos.</p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>Bien, ahora ya tenemos claro que en un vértice de interacción pueden concurrir partículas de diferentes tipos. Pero, ¿puedo poner los tipos de partícula que me dé la gana? Pues no,<strong> hay reglas muy estrictas a seguir</strong>. En el próximo capítulo empezaremos a hablar de ellas.</stong></p>
<!-- BREAK 6 -->
<p>Foto | <a rel="noopener, noreferrer" href="http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pn_scatter_quarks.png">SCZenz</a></p>
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                                <item>
                <title><![CDATA[Mecánica cuántica en la vida cotidiana: la improbable libertad del ser humano]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/fisica/mecanica-cuantica-en-la-vida-cotidiana-la-improbable-libertad-del-ser-humano</link>
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                <pubDate>Thu, 16 Dec 2010 22:17:01 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/5e6b7e/domino/1024_2000.jpg" alt="Mec&#x00E1;nica&#x20;cu&#x00E1;ntica&#x20;en&#x20;la&#x20;vida&#x20;cotidiana&#x3A;&#x20;la&#x20;improbable&#x20;libertad&#x20;del&#x20;ser&#x20;humano">
    </p>
    <p></p>
<p>Se tiende a pensar que <strong>las discrepancias entre la teoría cuántica y la clásica son muy insignificantes</strong>, pero de hecho subyacen también a muchos fenómenos físicos a escala ordinaria: la existencia misma de los cuerpos sólidos, la resistencia y propiedades físicas de los materiales, la naturaleza de la química, los colores de las substancias, los fenómenos de congelación y ebullición, la fiabilidad de la herencia; estas y muchas propiedades familiares requieren la teoría cuántica para su explicación. </p>
<!-- BREAK 1 -->
<p>Quizá el fenómeno de la conciencia sea también algo que no pueda entenderse en términos enteramente clásicos. </p>

<p>A la gente le gusta invocar la incertidumbre de la mecánica cuántica para deducir que el mundo no se puede predecir y que, por tanto, no es determinista; en suma, <strong>que somos entidades libres</strong>.</p>
<!-- BREAK 2 -->
<p>El <strong>principio de incertidumbre de Heisenberg</strong>, en efecto, dice que no posible medir (es decir amplificar hasta el nivel clásico) con precisión la posición y el momento de una partícula al mismo tiempo. Peor aún: existe un límite absoluto para el producto de estas precisiones.</p>
<!-- BREAK 3 -->
<p></p>
<!--more--><p></p>

<p>Para hacernos una idea del tamaño del límite dado por la relación de Heisenberg, supongamos que la posición de un electrón sea medido con la precisión del nanómetro entonces el momento se haría tan indeterminado que no podríamos esperar que, un segundo después, <strong>el electrón estuviera a menos de 100 kilómetros de distancia</strong>. </p>
<!-- BREAK 4 -->
<p>Pero que no seamos capaces de calcular dónde están los electrones u otras partículas no significa que éstos no estén determinados por leyes inflexibles y, por tanto, nuestra libertad no sea más que una ilusión.</p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>Todo lo dicho lo resume muy bien el filósofo <strong>Albert Jacquard</strong> cuando se le formuló la pregunta sobre la libertad:</p>

<blockquote>La dificultad lógica proviene del hecho de formar parte de ese mundo que pretendemos transformar. Estamos hechos de los mismos elementos que cualquier objeto y estamos sometidos también a las mismas interacciones elementales. A partir de ahí podemos desarrollar el razonamiento de Laplace, según el cual el estado del universo en el momento t determina su estado en el momento t+1. En ese caso, toda libertad es ilusoria.</blockquote>

<blockquote>Sin embargo, este razonamiento no tiene en cuenta el descubrimiento de Poincaré en respecto al “problema de los tres cuerpos”; si se produce la imbricación de varios determinismos, el resultado de su acción a largo plazo es imprevisible.</blockquote>

<blockquote>Este resultado se ha extendido al conjunto de los fenómenos llamados “caóticos”, es decir, aquellos cuyo desarrollo depende estrechamente de las condiciones iniciales; como la precisión del conocimiento de estas condiciones de partida es limitada, la previsión a largo plazo tiene también un límite. Esta constatación de la imprevisibilidad de los fenómenos del mundo real no basta para demostrar la posibilidad de la libertad, <strong>pero hace indemostrable su imposibilidad</strong>.</blockquote>

<p>Incluso estos conceptos que enturbian la libertad del hombre ya han sido tratados en novelas de ciencia ficción como <em>Universo monolítico</em>, de <strong>Robert J. Sawyer</strong>. Así observamos que la gente capta progresivamente las implicaciones de descubrirse que todos somos materia, y que la materia está determinada por leyes; por extensión, nosotros sólo somos una propiedad de esas leyes y nuestras vidas, meras ilusiones.</p>
<!-- BREAK 6 -->
<blockquote>   -No lo sé. No estoy segura. Es decir, ¿qué sentido tiene seguir si todo está ya prefijado? </blockquote>

<blockquote> -¿Qué sentido tiene leer una novela cuyo final ya se ha escrito? </blockquote>

<blockquote>  Michiko se mordió el labio.</blockquote>

<blockquote>   -El concepto de universo monolítico es lo único que tiene sentido en un universo relativista –dijo Lloyd. En realidad es sólo la relatividad a la lo grande: la relatividad dice que ningún punto del espacio es más importante que otro; no hay un sistema de referencia fijo con el que medir otras posiciones. Bien, el universo monolítico dice que ningún tiempo es más importante que otro&#8230; “ahora” es una ilusión total y absoluta y, si no existe el ahora universal, si el futuro ya está escrito, entonces es evidente que también el libre albedrío es una ilusión.</blockquote>

<p>Vía | <em>La nueva mente del emperador</em> de Roger Penrose</p>
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                                <item>
                <title><![CDATA[El LHC para tontos (IV)]]></title>
                <link>https://www.xatakaciencia.com/fisica/el-lhc-para-tontos-iv</link>
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                <pubDate>Tue, 29 Jun 2010 00:49:02 +0000</pubDate>
                                <description>
                    <![CDATA[
                              <p>
      <img src="https://i.blogs.es/c09133/lhc/1024_2000.jpg" alt="El&#x20;LHC&#x20;para&#x20;tontos&#x20;&#x28;IV&#x29;">
    </p>
    <p></p>
<p>Estar en las entrañas donde se aloja el <span class="caps">LHC</span> es una experiencia casi mística que pude experimentar yo mismo hace un par de años, cuando tuve la oportunidad de viajar hasta allí en bicicleta.</p>
<!-- BREAK 1 -->
<pre><code>&lt;/p&gt;&lt;p&gt;Allí todo posee proporciones megalíticas. Por ejemplo, imaginaos estar en una de las cavernas principales, de hasta 35 metros de alto (lo equivalente a un edificio de 10 plantas), 30 de ancho y más de 50 de largo; todo un récord en el tipo de roca donde se ha excavado, &lt;strong&gt;la arenisca&lt;/strong&gt;, que es una roca heterogénea. &lt;/p&gt;
</code></pre>

<p>Para ello se han empleado máquinas innovadoras como una enorme tuneladora de 100 metros de longitud que literalmente se come la tierra, con un diámetro de 3 o 4 metros, a una velocidad media de <strong>30 metros al día</strong>.</p>
<!-- BREAK 2 -->
<pre><code>&lt;/p&gt;&lt;p&gt;
</code></pre>
<!--more--><p></p>

<p>En definitiva, un faraónico trabajo ininterrumpido de 24 horas al día en el que más de 450 personas trabajan desde 1999, donde todo se hace con tal precisión que hasta se tiene en cuenta <strong>la fuerza gravitacional de la luna</strong>, cuyas fases, según los ingenieros, podrían desplazar ligeramente las masas de tierra y provocar que fracasara todo el proyecto.</p>
<!-- BREAK 3 -->
<p>Llegar hasta este artefacto que recorre bajo tierra un inmenso círculo que cruza las fronteras francesas y suizas no es nada fácil. Bueno, si sois visitantes, tendréis determinado acceso. Os recomiendo que hagáis una reserva a través de <a rel="noopener, noreferrer" href="http://www.cern.ch">su página web</a>. La visita es completamente gratuita y dura media jornada, aunque es desaconsejable para menores de 10 años. La entrada os permitirá acceder a dos programas experimentales, entre ellos el <span class="caps">LHC</span>, a la fábrica de antimateria y al sincrotrón de protones. <strong>El itinerario es fijado por la organización en función de la disponibilidad de las zonas</strong>. </p>
<!-- BREAK 4 -->
<p>Pero si sois físicos acreditados, podréis llegar más allá. Y es que el <span class="caps">CERN</span> se parece a unas instalaciones militares de alto secreto, como en las películas de espías. Un pueblecito donde residen centenares de científicos de múltiples países: aquí fue donde se desarrolló, entre otras cosas, la <strong>WWW</strong> (World Wide Web), en 1989, el protocolo informático que ahora todos usamos para navegar por Internet mediante páginas web. </p>
<!-- BREAK 5 -->
<p>Así pues, tras cruzar los accesos exteriores, el físico de partículas que quiera llegar hasta el <span class="caps">LHC</span> deberá situar sus ojos delante de un escáner de pared, también como en las películas de espías. El escáner <strong>compara la red de sus vasos sanguíneos en el fondo de su globo ocular</strong> con una base de datos de las personas autorizadas para pasar. Si el acceso es concedido, entonces el físico podrá entrar a los túneles. </p>
<!-- BREAK 6 --><script>
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