El gato de Schrödinger, la física cuántica y la inmortalidad
Para aquellos que no estén al tanto de la mecánica cuántica o sean fans de “The Big Bang Theory”, he aquí una guía de lo que significa. Pones un gato en una caja, con algo que lo matará (piensa en una trama de James Bond o Wiley Coyote aquí) como la potencia de una pistola, gas venenoso en un frasco de vidrio o residuos radiactivos, etc. y luego sellar la caja. Mientras la caja está sellada, el gato puede estar en dos estados al mismo tiempo, vivo o muerto, pero al final sólo un estado puede ser real y no sabrás cuál es hasta que abras la caja. Y lo más divertido de todo esto, es que aparentemente este estado se elige al azar – pobre gatito.
Entonces, ¿la relevancia de un pobre gato metido en una caja con algo desagradable y yo? Me las arreglé para ser simultáneamente redundante y empleado, ¡durante toda una semana! Para aquellos que hayan leído mis blogs en el pasado, sabrán que estoy en riesgo de despido y de búsqueda de empleo (al final no conseguí el trabajo en Europa, se fue por otro lado en el último obstáculo y en realidad estoy bien con todo esto). Así es como he conseguido reflejar un experimento de física cuántica.
El gato de Schrodinger y el responsable de seguridad de la información virtual
He estado leyendo el artículo de portada del número del 17 de febrero de 2014 de la revista Time. La historia es sobre La Máquina del Infinito, que promete resolver algunos de los problemas más complejos de la humanidad. Entre los patrocinadores financieros se encuentran Jeff Bezos de Amazon.com, la NASA y la CIA.
La máquina del infinito, llamada D-Wave Two, es un ordenador cuántico tan potente que la gente todavía está averiguando la mejor manera de utilizarlo. Pero tiene la capacidad de resolver problemas que los ordenadores convencionales (denominados en el artículo ordenadores clásicos) tardarían siglos en resolver. Algunos de los campos de estudio que se beneficiarían de este ordenador cuántico son la criptografía, la nanotecnología, los productos farmacéuticos o la inteligencia artificial.
Incluso se pueden plantear casos bastante ridículos. Se encierra a un gato en una cámara de acero, junto con el siguiente dispositivo (que debe estar asegurado contra la interferencia directa del gato): en un contador Geiger, hay un pedacito de sustancia radiactiva, tan pequeño que tal vez en el transcurso de la hora, uno de los átomos decaiga, pero también, con igual probabilidad, tal vez ninguno; si esto sucede, el tubo del contador se descarga, y a través de un relé libera un martillo que destroza un pequeño frasco de ácido cianhídrico. Si se deja todo este sistema a su aire durante una hora, se diría que el gato sigue vivo si mientras tanto ningún átomo se ha descompuesto. La función psi de todo el sistema lo expresaría teniendo en él al gato vivo y al muerto (perdón por la expresión) mezclados o untados a partes iguales.
FNF [#20] Flat Earth Focker vs Schrodinger’s Cat
Este experimento teórico del que vamos a hablar sigue siendo un tema candente entre muchos físicos de todo el mundo y me gustaría que usted (el lector) prestara mucha atención a todas y cada una de las palabras de este artículo para entender lo que espero transmitir.
Según la física cuántica, “es físicamente imposible conocer al mismo tiempo la posición y el momento de una partícula. Cuanto más precisa se conoce una, menos precisa es la medición de la otra”. Esto se conoce como el principio de incertidumbre de Heisenberg. Cada uno de los posibles caminos que podría tomar el electrón, llamado fantasma, podría ser descrito por una función de onda. Es decir, un electrón podría estar en cualquier lugar dentro del espacio de un átomo en un momento dado.
Ahora pasemos al resultado. El observador no puede saber si un átomo de la sustancia se ha descompuesto o no, si el veneno se ha liberado y, por tanto, si el gato está muerto. Según la ley cuántica, el gato está muerto Y vivo hasta que se abre la caja. Pero cuando se abre la caja, en el momento de la detección, la función de onda se colapsa y el gato o está muerto O está vivo. Esta situación se llama la paradoja del observador.
Imposible recordar lo que no se sabe
¿En qué otro caso hay que considerar la superposición de resultados, donde hay un extraordinario contraste binario en lo que sucede? Tomemos la situación en la que una chispa eléctrica, causada cuando el equipo de transmisión es golpeado por el viento, hace un cortocircuito a tierra, y podría, o no, desencadenar un incendio. Y el fuego podría extenderse hasta convertirse en un frente de fuego incontrolable, arrastrado por el viento hasta una ciudad, como ocurrió con el incendio nocturno de Tubbs en California a principios de octubre de 2017. Teniendo en cuenta que podemos modelar las condiciones climáticas de los vientos calientes del Diablo, ¿cuál es la posibilidad de que esto se convierta en una pérdida multimillonaria por incendio? Una sola persona podría haber extinguido el fuego en el lugar donde se originó. Un millar de bomberos no podría contener el fuego una vez que se convirtiera en un frente de fuego de una milla de ancho azotado por el viento. Al igual que con las defensas contra las inundaciones, necesitamos la superposición de resultados binarios.
Cualquier no linealidad extrema encontrada en la modelización de catástrofes merece la misma consideración. El fallo de una presa o la rotura de una tubería tras un gran terremoto, o la aparición de un nuevo virus; los resultados pueden no ser puntos en un espectro sino completamente divergentes. Tenemos que superponer esos resultados binarios para evaluar el riesgo.