La Física Cuántica y sus Postulados: El debate histórico entre las leyes de la física clásica y los postulados de la física y la mecánica cuántica, muestra señales de ser una cuestión nueva, con un campo de análisis inagotable. En todo caso, resulta evidente que un cambio importante en la manera como concebimos el mundo ha ocurrido, y que las aplicaciones prácticas que ha tenido para la humanidad esta aproximación incidirán de forma determinante no solo en los ámbitos científicos, sino también en los políticos, económicos, sociales y culturales en todo el planeta.
Los físicos cuánticos han demostrado que las leyes de la física clásica postuladas por Isaac Newton no son ciertas. A través del desarrollo de múltiples experimentos, se ha concluido que las bases a partir de las cuales funcionaba el mundo están equivocadas, o al menos no son capaces de explicar todos los fenómenos que vemos en la realidad (por ejemplo, por qué los objetos cambian de color cuando son sometidos a distintas temperaturas). Científicos como Erwin Schrödinger, Brian Greene, Niels Bohr, David Bohm, entre otros, han contribuido a la elaboración de los siguientes principios de la física cuántica que expondré de forma básica y resumida:
El principio del patrón de interferencia
Según este principio, si observamos algo la sola observación genera que dicho objeto cambie su comportamiento. A partir de las leyes de la física clásica era posible observar el comportamiento de las partículas y a partir de esa observación tener certeza sobre lo que ocurriría en el futuro, pero los físicos cuánticos demostraron con el “Experimento de la Doble Rendija”, que las partículas tienen un comportamiento distinto, dependiendo de si están expuestas a la luz o no. En este sentido, la luz opera como una interferencia capaz de sustentar que lo único cierto acerca del futuro es que es impredecible.
El principio de la superposición cuántica
Según este principio, y a partir de la observación de las partículas del mundo subatómico, un objeto no ocupa una posición determinada a menos que sea medido. Lo anterior significa que existe la posibilidad de que un objeto esté aquí y allá al mismo tiempo. Este principio se fundamenta en el “Experimento del Gato en la Caja o Paradoja del Gato en la Caja” de Schrödinger, en el cual se rompe con la creencia de que las cosas solo pueden tener un estado en un momento determinado, para dar paso a la posibilidad de que un gato esté vivo o muerto al mismo tiempo. Sólo en el momento en que se abre y es observado estamos en la necesidad de elegir una de las dos opciones. La superposición cuántica presenta la posibilidad de que todas las alternativas posibles están ocurriendo al mismo tiempo con un grado de probabilidad real.
El principio de la acción espeluznante a distancia
Según este principio, como consecuencia del entrelazamiento y posterior separación de partículas, es posible y probable que al medir una partícula ubicada en una posición específica afecte el estado de otra partícula aunque ésta esté a años luz de distancia, pues al haber éstas compartido una conexión muy fuerte y definida, se genera un vínculo que es difícil de romper.
A partir de este principio se abre la posibilidad de intervenir objetos sin necesidad de estar físicamente cerca de los mismos. Es decir, no se requiere tocarlos para afectarlos de alguna manera e incidir en el comportamiento que tienen en un momento determinado.
El principio de la informática cuántica
Según este principio, se reconoce que como se puede ver con la física clásica, la información ocupa un lugar físico determinado, es decir, que por ejemplo almacenamos información en discos duros, memorias y otros dispositivos que ocupan un espacio en el universo. No obstante, a partir de la física cuántica se descubre que hay mecanismos nuevos para procesar y presentar la información. Los Bits Clásicos presentan la información codificada en sólo dos estados (1 ó 0), mientras que los Bits Cuánticos o Q-bits tienen muchos estados porque se caracterizan por estar superpuestos.
La informática cuántica ha abierto la posibilidad de análisis sobre el impacto que tendría en el mundo la creación de computadores que operen bajo el principio de informática cuántica. Dichos computadores cuánticos tendrían la capacidad de hacer tareas de manera exponencialmente más rápida, y no como los computadores actuales que solo pueden establecer una relación binaria al tiempo. Con computadores cuánticos podríamos realizar experimentos de simulación cuántica, evitando un sinnúmero de pruebas y faltas de precisión que son necesarias con los computadores que tenemos actualmente. También tendríamos la capacidad de descodificar cifras y mensajes secretos y desarrollar avances tecnológicos sin precedentes a partir de la criptografía cuántica.
Los científicos que estudian las posibilidades para crear computadores cuánticos en la actualidad consideran que el aislamiento es el principal problema que enfrentan, pues para la óptima operación de un computador cuántico se requiere que este no esté expuesto a ningún tipo de interferencia que pueda afectar su funcionamiento.
El principio de tele-transportación cuántica
Según este principio, la transmisión de la información cuántica de un lado a otro es posible de manera inmediata, como consecuencia del entrelazamiento. Aunque no es posible aún tele-transportar objetos como se propone en la ciencia ficción, sí sería posible generar medios de comunicación cuántica a escala mundial, si por ejemplo utilizáramos con estos principios los satélites. En este caso, podríamos transportar la información a una velocidad mayor a la velocidad de la luz.
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Como dije al comenzar este artículo, el debate está abierto. Si te interesa seguir explorando estos asuntos, te invito a consultar las fuentes disponibles en Internet y a seguir mis reflexiones al respecto.
Ver también “¿Qué es ser un coach cuántico?”