Cristian Camilo Roncancio Alfaro Fundamentos de Física Moderna Física Cuántica Universidad Nacional de Colombia.

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1 Cristian Camilo Roncancio Alfaro Fundamentos de Física Moderna Física Cuántica Universidad Nacional de Colombia

2 SISTEMA CUÁNTICO En la física cuántica, estado cuántico se refiere al estado de un hecho aislado sistema cuántico. El estado cuántico asigna una distribución de probabilidad para el valor de cada observable. El conocimiento del estado cuántico y las reglas (deterministas) para su evolución en el tiempo (la correspondiente ecuación de Schrödinger ) agota todo lo que se puede predecir sobre el comportamiento del sistema. Un estado cuántico puede ser puro o mixto. Un estado cuántico puro se caracteriza por un conjunto de observables y sus valores, que son cierto (es decir, con distribuciones degenerados ). Ningún otro estado (puro o mixto) asigna la misma combinación de ciertos valores a los mismos observables. [1] Diferentes estados puros difieren en los conjuntos de ciertos-valorado observables y / o sus valores.

3 PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG En la mecánica cuántica, el principio de incertidumbre, también conocido como principio de incertidumbre de Heisenberg, es cualquiera de una variedad de desigualdades matemáticos [1] Validación de un límite fundamental a la precisión con la que ciertos pares de propiedades físicas de una partícula, conocido como complementarias variables, como la posición x y el impulso p, que puede conocerse de forma simultánea.

4 GATO DE SCHRÖDINGER El gato de Schrödinger es un experimento mental, a veces descrito como una paradoja, ideado por el físico austríaco Erwin Schrödinger en 1935. [1] Se ilustra lo que vio como el problema de la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica aplicados a los objetos cotidianos. El escenario presenta un gato que pueden ser al mismo tiempo tanto vivo como muerto, [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] un estado conocido como una superposición cuántica, como resultado de estar vinculados a un azar subatómica evento que puede o no puede ocurrir. El experimento también se ofrece a menudo en las discusiones teóricas de las interpretaciones de la mecánica cuántica. Schrödinger acuñó el término Verschränkung ( enredo ) en el curso del desarrollo del experimento mental.

5 DOBLE RENDIJA El moderno experimento de la doble rendija es una demostración de que la luz y la materia puede mostrar características de ambos clásicamente definidas las ondas y partículas ; por otra parte, muestra la naturaleza fundamentalmente probabilística de la mecánica cuántica fenómenos. Una forma más simple del experimento de la doble rendija se llevó a cabo originalmente por Thomas Young en 1801 (mucho antes de que la mecánica cuántica). El creía que demostró que la teoría ondulatoria de la luz era correcta y su experimento se refiere a veces como el experimento de Young [1] o rendijas de Young. El experimento pertenece a una clase general de experimentos "camino doble", en el que una ola se divide en dos ondas separadas que después se combinan en una sola onda. Los cambios en las longitudes de trayectoria de ambas ondas resultan en un cambio de fase, creando un patrón de interferencia. Otra versión es la interferómetro Mach-Zehnder, que divide el haz con un espejo.

6 TUNELAMIENTO El efecto túnel o tunneling (ver diferencias de ortografía ) se refiere a la mecánica cuántica fenómeno por el cual una partícula túneles a través de una barrera que clásicamente no pudieron superar. Esto juega un papel esencial en varios fenómenos físicos, tales como la fusión nuclear que se produce en la secuencia principal de estrellas como el Sun. Se tiene importantes aplicaciones en los dispositivos modernos tales como el diodo túnel, la computación cuántica, y la digitalización microscopio de túnel. El efecto fue predicho a principios del siglo 20 y su aceptación como un fenómeno físico general vino de mediados de siglo. Túneles a menudo se explica utilizando el principio de incertidumbre de Heisenberg y la dualidad onda-partícula de la materia. Conceptos puros de la mecánica cuántica son fundamentales para el fenómeno, por lo túnel cuántico es una de las nuevas implicaciones de la mecánica cuántica.

7 EPR La paradoja EPR [1] de 1935 es un influyente experimento mental en la mecánica cuántica con la que Albert Einstein y sus colegas Boris Podolsky y Nathan Rosen ( "EPR") reclamados para demostrar que la función de onda no proporciona una descripción completa de la realidad física, y de ahí que la interpretación de Copenhague no es satisfactoria; resoluciones de la paradoja tienen implicaciones importantes para la interpretación de la mecánica cuántica. La esencia de la paradoja es que las partículas pueden interactuar de una manera tal que es posible medir tanto su posición y su impulso con mayor precisión que el principio de incertidumbre de Heisenberg permite, a menos que la medición de una partícula afecta instantáneamente al otro para evitarlo, lo que implicaría la información que se transmite más rápido que la luz ya que está prohibido por la teoría de la relatividad ( " acción fantasmal a distancia ").

8 ENTRELAZAMIENTO CUÁNTICO El entrelazamiento cuántico (Quantenverschränkung, originariamente en alemán) es una propiedad predicha en 1935 por Einstein, Podolsky y Rosen (en lo sucesivo EPR) en su formulación de la llamada paradoja EPR. El término fue introducido en 1935 por Erwin Schrödinger para describir un fenómeno de mecánica cuántica que se demuestra en los experimentos pero inicialmente no se comprendió bien su relevancia para la física teórica. Un conjunto de partículas entrelazadas (en su término técnico en inglés: entangled) no pueden definirse como partículas individuales con estados definidos, sino sólo como un sistema con una función de onda única para todo el sistema.

9 ENTRELAZAMIENTO CUÁNTICO El entrelazamiento es un fenómeno cuántico, sin equivalente clásico, en el cual los estados cuánticos de dos o más objetos se deben describir mediante un estado único que involucra a todos los objetos del sistema, aún cuando los objetos estén separados espacialmente. Esto lleva a correlaciones entre las propiedades físicas observables. Por ejemplo, es posible preparar (enlazar) dos partículas en un solo estado cuántico de espín nulo, de forma que cuando se observe que una gira hacia arriba, la otra automáticamente recibirá una "señal" y se mostrará como girando hacia abajo, pese a la imposibilidad de predecir, según los postulados de la mecánica cuántica, qué estado cuántico se observará.

10 TEORÍA CUÁNTICA DE CAMPOS En la física teórica, la teoría cuántica de campos ( QFT ) es un marco teórico para la construcción de la mecánica cuántica modelos de partículas subatómicas en la física de partículas y cuasi-partículas en la física de la materia condensada. Un QFT trata a las partículas como los estados excitados de un subyacente campo físico, por lo que estos son llamados quanta campo. En la teoría cuántica de campos, las interacciones entre las partículas de la mecánica cuántica son descritos por los términos de interacción entre los campos cuánticos subyacentes correspondientes. Estas interacciones se visualizar cómodamente los diagramas de Feynman, que también sirven como una herramienta formal para evaluar diversos procesos.

11 Bibliografía en.wikipedia.org/wiki/Quantum_state en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiment en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunnelling en.wikipedia.org/wiki/EPR_paradox es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_cu%C3%A1ntica_de_campos en.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement es.wikipedia.org/wiki/Paradoja_EPR https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_field_theory https://en.wikipedia.org/wiki/EPR_paradox