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jueves, 5 de marzo de 2015

LA DUALIDAD FOTOGENICA



Adoptando un método experimental radicalmente diferente, unos científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza han podido ahora conseguir la primera fotografía de luz comportándose como onda y como partícula al mismo tiempo.
Cuando la luz golpea una superficie metálica, causa una emisión de electrones. Albert Einstein explicó este efecto fotoeléctrico proponiendo que la luz, que se pensaba era solo una onda, es también una corriente de partículas. Aunque en numerosos experimentos previos se ha logrado observar con éxito los comportamientos tanto de partícula como de onda de la luz, ninguno de ellos ha permitido observar ambos al mismo tiempo.
   
La mecánica cuántica nos dice que la luz se puede comportar simultáneamente como partícula y como onda. Sin embargo, hasta ahora nunca se había realizado un experimento capaz de captar ambas naturalezas de la luz al mismo tiempo; lo más cerca que se ha estado ha sido al fotografiar ondas y partículas por separado y siempre en momentos diferentes.
El equipo de Fabrizio Carbone ha llevado a cabo ahora un experimento, con un imaginativo diseño, que ha permitido obtener, por primera vez, una fotografía de la luz comportándose simultáneamente como una onda y como una corriente de partículas. Resulta que, de algún modo, ambas respuestas son correctas: la partícula tiene asociada una onda. Hoy se habla de la “dualidad onda-partícula” de la luz, como propuso el físico francés Luis de Broglie en 1924.
Este experimento demuestra que es posible filmar directamente fenómenos de la mecánica cuántica (y su naturaleza paradójica), tal como enfatiza Carbone. Además, la importancia de este trabajo pionero puede extenderse más allá de la ciencia fundamental y hacia futuras tecnologías. 

Poder fotografiar y controlar fenómenos cuánticos en la escala nanométrica como este abre una nueva vía hacia la computación cuántica, dado que un electrón es un qubit, porque es onda (0) y partícula (1) a la vez. Un único electrón disparado contra dos ranuras tiene una onda de probabilidad de pasar por la ranura derecha y otra onda de probabilidad de pasar por la izquierda. Cuando ambas ranuras (probabilidades) están abiertas aparece un patrón de interferencia en una pantalla lo cual significa que(como el esquiador) atravesó ambas ranuras simultáneamente, es decir fue onda (0). Si sólo una ranura está abierta, sólo un camino es probable y como pasa por ese en la pantalla se registrará como una partícula (1). Al haber sólo un camino probable o al poner un detector que nos diga por cual de las dos ranura pasa ya no aparecen las interferencias.
La ausencia de interferencias demuestra que las probabilidades tienen un efecto real pués el electrón será partícula si tenemos certeza de su trayecto o será “ondas que se interfieren ” cuando ambos caminos son probables.


“Sólo con superposiciones de estados energéticos cuánticos podemos alcanzar la unificación". 

"End of transmission".


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