Rompiendo los límites de la física clásica
PHYS.ORG
June 7, 2012 by Eran Kot
Niels Bohr Institute
Con argumentos simples, los investigadores muestran que la naturaleza es complicada. Los investigadores del Instituto Niels Bohr han hecho un experimento simple que demuestra que la naturaleza viola el sentido común, el mundo es diferente a lo que la mayoría de la gente cree.
El experimento ilustra que la luz no se comporta de acuerdo a los principios de la física clásica, pero que la luz tiene propiedades de la mecánica cuántica. El nuevo método podría ser utilizado para estudiar si otros sistemas comportan la mecánica cuántica. Los resultados han sido publicados en la revista científica Physical Review Letters.
En física hay dos categorías: la física clásica y la física cuántica. En la física clásica, los objetos, por ejemplo, un coche o una pelota, tienen una posición y una velocidad. Esta es la forma en que clásicamente nos fijamos en nuestro mundo cotidiano. En el mundo cuántico los objetos también pueden tener una posición y una velocidad, pero no al mismo tiempo.
A nivel atómico, la mecánica cuántica dice que la naturaleza se comporta de manera muy diferente de lo que piensas. No es sólo que no sabemos la posición y la velocidad, más bien, estas dos cosas simplemente no existen simultáneamente. Pero, ¿cómo sabemos que no existen simultáneamente? ¿Y dónde está la frontera entre estos dos mundos?. Los investigadores han encontrado una nueva manera de responder a estas preguntas.
Luz en la mecánica cuántica
"Nuestro objetivo es utilizar la mecánica cuántica de una manera nueva. Por eso es importante para nosotros saber que un "sistema" realmente se comporta de una manera que no tiene explicación clásica. Para este fin, se examinó por primera vez la luz ", explica Eran Kot, estudiante de doctorado en el grupo de investigación Óptica Cuántica en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.
Sobre la base de una serie de experimentos en los laboratorios de Óptica Cuántica, examinaron el estado de la luz. En la física clásica, la luz posee tanto un campo eléctrico y un campo magnético.
"Lo que nuestro estudio demostró fue que la luz puede tener tanto un campo eléctrico y un campo magnético, pero no al mismo tiempo. Por lo tanto ofrecemos una prueba simple que un experimento rompe los principios clásicos. Es decir, nos mostró que la luz posee propiedades cuánticas, y podemos ampliar esto a otros sistemas también ", dice Eran Kot.
La mecánica clásica y no clásica
El objetivo de la investigación es tanto para comprender fundamentalmente el mundo, pero también hay un desafío práctico en ser capaz de explotar la mecánica cuántica en contextos más amplios. Para la luz que, no es sorpresa que se comporta dentro de la mecánica cuántica, pero los métodos que se han desarrollado también pueden ser usados para estudiar otros sistemas.
"Estamos haciendo un esfuerzo para desarrollar computadoras cuánticas futuras y por lo tanto tenemos que entender las fronteras para cuando algo se comporta dentro de la mecánica cuántica y cuando es dentro de la mecánica clásica", dice el profesor de física cuántica Anders S. Sorensen, explicando que la computación cuántica necesariamente debe estar compuesta por sistemas con propiedades no clásicas.
Publicación de referencia: Physical Review Letters
Provided by: Niels Bohr Institute
