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Estado cuántico. Paradoja del gato de Shrödinger

Las computadoras cuánticas ya son una realidad en la que empresas como Google están trabajando. Es verdad que esto es sólo el comienzo y su forma prismática de color negro y gran tamaño da cierto respeto estético. Recuerda incluso los megalitos de la película 2001 Odisea del espacio.

Pero ¿que es una computadora cuántica?, ¿para que sirve? En este punto donde nos encontramos podemos hacer conjeturas de las cosas que podremos hacer en el futuro con ellas, pero la aplicación más inmediata son las matemáticas que, a su vez, sirven de alguna manera para medir casi todo lo que hacemos. Porque al final, para adivinar el futuro de nuestro comportamiento se puede reducir a fórmulas matemáticas que evalúen las posibilidades. Seguramente a los amantes de la ciencia ficción recordarán a Hari Seldon y la psicohistoria (personaje de la trilogía Fundación de Asimov). Una ciencia “inventada” que pretendía comprender lo que harían los humanos como grupo. Fascinante… por cierto.

Aunque con el tiempo, y si bien entonces no se hablan de las computadoras en esos libros (pre-computación) lo cierto es que describe cosas que bien podrían hacer las computadoras, y especialmente las cuánticas, para ello se necesita de ellas, de las matemáticas y los datos que manejará. Algo que por cierto hoy día se conoce como BigData. Es decir, que tenemos los ingredientes primogénitos de algo que se puede escapar de nuestra propia imaginación. ¿Ciencia ficción? Bueno, los resultados a donde apunten son mera ciencia ficción, ya que nos resulta imposible de ver más allá de límites lógicos.

Sin embargo, como les pasará a ustedes, uno siempre busca una manera sencilla de explicar y entender el concepto cuántico. No hace mucho conocí la “paradoja del gato de Shrödinger”, que viene a explicar el estado cuántico de los objetos, a través de un ejemplo brillante, desconcertante, a la vez que sencillo.

La paradoja dice lo siguiente: “Encerramos a un gato imaginario dentro de una caja maciza, y opaca. En el interior de la caja se ha de instalar un mecanismo que es capaz de romper un frasco de cristal que contiene veneno. Si el mecanismo se activa y rompe el frasco, el gato inhalará el veneno y morirá. En cambio si el mecanismo no se activa, entonces el frasco de vidrio se mantendrá intacto y el gato estará a salvo. Por lo tanto este experimento sólo puede dar 2 resultados posibles y es que al abrir la caja el gato esté vivo o muerto. Lo cierto es que nosotros, o el observador del experimento no puede saber si el gato está vivo o muerto, salvo que abra la caja. Entonces tenemos un 50% de probabilidades de que suceda una cosa o la otra”.

Sin embargo, la física cuántica pretende un modo de pensamiento totalmente diferente a nuestro sentido común, especialmente si hablamos a nivel subatómico.

Pero continuando con este ejemplo muy sencillo (y que he simplificado un poquito más si cabe), lo cierto es que nuestro gato está vivo y muerto a la vez, según el estado cuántico. Porque sólo al abrir la caja podemos saber si es una cosa u la otra. Lo que ocurre es que ambas circunstancias se cumplen a la vez, pero nosotros sólo vemos una de ellas. Por lo tanto, la realidad que percibimos es una de esas posibilidades. Así que quien determina el estado es el observador que se encuentra con una condición únicamente. Mientras que a nivel cuántico las opciones existen a la vez.

Como digo, la explicación de esta paradoja es algo más compleja, pero estoy seguro que esto podrá ayudar un poquito a comprender el estado cuántico. Algo que implica que puedan suceder dos cosas a la vez, aunque sean totalmente contradictorias.

Así que la característica más curiosa del estado cuántico es que el hecho de existir un observador hace que sólo se pueda percibir una solución, y por lo tanto se define de manera implícita una realidad. Nuestra realidad.

 

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