Caracteristicas de Computo Cuantico.
- Cualquier sistema físico se encuentra en un estado definido por una serie de magnitudes físicas propias del fenómeno y que evoluciona con el tiempo. Algo muy importante para nuestra discusión es que un sistema clásico NUNCA podrá estar en más de un estado, pero esta limitación no existe para un sistema cuántico.
Por ejemplo, consideremos una partícula encerrada en una caja que dividimos en dos mitades por una línea imaginaria, podríamos informar sobre el estado del sistema caja-partícula diciendo en que mitad está la partícula. Si la partícula es clásica, y por tanto obedece la ley de Newton F=ma sabremos en todo momento donde está si conocíamos su estado inicial (dado por la posición y la velocidad inicial), no siendo posible que la partícula posea dos velocidades o posiciones distintas en un mismo instante. Sin embargo una partícula que obedezca las leyes cuánticas presentará una mayor indefinición según transcurra el tiempo, llegando a ser imposible saber con seguridad en que mitad de la caja está, de tal manera que para ser exactos habría que hacer cualquier cálculo suponiendo que la partícula está simultáneamente en ambas mitades. Su posición está indeterminada, y también el estado del sistema.
- Superposición de estados A principios de siglo la física dividía el mundo en dos modelos matemáticos irreconciliables: las ondas (o campos) y las partículas materiales. Estos dos mundos respondían a leyes físicas diferentes y los fenómenos naturales debían inscribirse en uno o en otro. Basándose en los trabajos de Einstein sobre los fotones (partículas de la luz), de Broglie llegó a la conclusión de que la representación correcta debe reunir características de ambos modelos. Es decir, la luz (y otras ondas) responden como partículas en algunas ocasiones, y los electrones (y otras partículas) se comportan como ondas en ciertos experimentos. En general, cualquier sistema físico tomará uno u otro camino en función del experimento al que le sometamos.
En este descubrimiento de la física cuántica se basa la existencia de los microscopios electrónicos y otros aparatos de medida. Y precisamente uno de los experimentos más descriptivos de las novedades de la cuántica proviene del mundo de las ondas: la interferencia (experimento de las dos rendijas de Young).
- Dualidad onda-corpúsculo. Interferencias
- Medida y evolución no determinista: Probabilidad.
Si es así ¿cómo es posible reconciliar ambas situaciones? Muy fácil, haciendo intervenir la probabilidad. La superposición de estados es algo así como la composición de colores puros para obtener un color mezcla; en el color naranja existe una componente de rojo y otra de amarillo, controlada por unos factores porcentuales determinantes de su contribución al total. En el caso de la superposición de estados también tenemos una distinta contribución de dos estados determinada por unos factores numéricos, dándonos estos factores la probabilidad de que el sistema nos devuelva uno u otro de los posibles resultados al realizar la medida.