Superposición cuántica

Superposición cuántica

Superposición cuántica . Ocurre en la naturaleza cuando una partícula elemental posee simultáneamente dos o más estados, como pasa por ejemplo con los Fotones, que pueden permanecer en dos lugares diferentes al mismo tiempo, algo inimaginable en el mundo físico ordinario.

Molécula gigante y cuántica

Esta investigación, pilotada por Markus Arndt, ha llevado por primera vez a una Molécula de casi 2.000 átomos, construida con una mezcla sintética de elementos, a una superposición “cuántica” y conseguido que esté en dos estados diferentes a la vez, tal como hacen los fotones, que son partículas sin masa.
Para conseguirlo los investigadores construyeron un Interferómetro especial, que les permitió incluso conseguir la superposición con una de las moléculas más grandes, compuesta por más de 40.000 protones, neutrones y electrones, con una longitud de onda (De Broglie) mil veces más pequeña que el diámetro de un solo átomo de hidrógeno.

Los científicos observaron la superposición de estados de estas moléculas cuando las introdujeron dentro de un tubo de 5 metros de largo y las impulsaron hacia adelante: cuando llegaron al final del túnel, se comportaron como hacen los fotones en el conocido experimento de Young o de la doble rendija.
Este experimento marcó otra época en la historia de la Física cuántica: aunque fue concebido en 1801, mucho antes de la Revolución cuántica, por el científico Thomas Young, para analizar la naturaleza corpuscular u ondulatoria de la luz, fue especialmente válido mucho después para demostrar la dualidad onda-partícula de la Mecánica cuántica.

Así se pudo determinar que los electrones, protones o neutrones, producen patrones de interferencia similares a los obtenidos cuando el experimento de Young se realiza con luz (fotones).

Principio de La superposición cuántica

El experimento mental propuesto en 1935 por el científico austríaco Erwin Schrödinger ejemplifica tanto la imprevisibilidad como la llamada superposición, la posibilidad de que dos estados opuestos existan simultáneamente

La superposición cuántica es un principio fundamental de la mecánica cuántica que sostiene que un sistema físico tal como un electrón, existe en parte en todos sus teóricamente posibles estados (o la configuración de sus propiedades) de forma simultánea, pero, cuando se mide, da un resultado que corresponde a solo una de las posibles configuraciones.

Resultados del estudio

La nueva investigación añade un nuevo capítulo a esta historia, al determinar que una molécula del tamaño de una proteína se comporta también como la luz, los electrones, los protones o los neutrones. Es decir, existe en parte en todos sus teóricamente posibles estados de forma simultánea.

Moléculas complejas calientes, compuestas de hasta 25.000 masas atómicas, pueden alcanzar entonces la Superposición cuántica y comportarse como lo hacen las partículas elementales. La diferencia entre mundo cuántico y mundo físico se ha reducido en este experimento.

El experimento imaginario ideado por Schrödinger en 1935 se queda corto para explicar este nuevo descubrimiento: es como si en vez de un gato vivo y muerto a la vez, habláramos de una Galaxia que aparece y desaparece de la Observación astronómica y nos impide determinar si realmente está en alguna parte del universo o solo en un espacio intermitente.

Porque estos descubrimientos cuánticos nos hablan no sólo de partículas elementales, sino también de Galaxias, cúmulos o del Big Bang, así como del microondas, de nuestro ordenador personal o de nuestro móvil, incluso de las células de nuestro cuerpo, todos ellos productos del desconcertante mundo cuántico que sostiene y cobija a todo el universo.

Fuentes

https://tendencias21.levante-emv.com/la-superposicion-cuantica-trasciende-el-mundo-de-las-particulas-elementales_a45479.html#comments.
https://es.wikipedia.org/wiki/Superposici%C3%B3n_cu%C3%A1ntica.