Mecánica Cuántica

¿Qué es?

Aplicaciones

Actualidad

Todas las aplicaciones
están limitadas a nivel
atómico.

En la electrónica permite
reducir el tamaño de los
componentes a nivel
nanómetrico y mejorando
su funcionamiento

Se ha usado para la creación
del microscopio electrónico

Se trabaja con semiconductores
y superconductores, ahorrando
la energía consumida

Se emplea en la cirugía
láser, la exploración
radiológica, criptografía,
la computación cuántica
y en la cosmología

Futuro

Nuevo concepto
de información para
el procesamiento de
datos, en unidades
llamadas cubits

Aplicaciones en la nanorrobótica
que mejorarían las condiciones
en campos como la medicina

Desarrollo de
mini-computadores de
altas velocidades y
hologramas

Propiedades

Cuantificación
De La Energía

La energía ahora es entendida
como una magnitud discreta.

La energía se almacena en
paquetes llamados cuantos

Su ecuación es:
E = hf

Dualidad
Onda-Partícula

Las partículas de materia
son partículas y ondas al
mismo tiempo.

Al medirse se encuentran
propiedades de ambos.

De Broglie atribuyó a toda
partícula una onda asociada.
Se muestra en esta ecuación:
λ = h/mv

Superposición
Cuántica

No se puede conocer la
posición exacta de una
partícula por ser una onda

Las ondas se distribuyen
por todo el espacio, por lo
que la partícula está en
varias partes a la vez.

El experimento del
Gato de Schrödinger
soporta esta propiedad.

Principio De
Incertidumbre

No se puede conocer
al mismo tiempo y
de forma exacta dos
magnitudes conjugadas

Cuanto más precisa la
medida de uno, menos
preciso del otro; y es
generada por una
limitación natural.

Se usan estas ecuaciones:
Δp · Δx ≥ h
ΔE · Δt ≥ h

Efecto
Túnel

Las partículas son capaces
de atravesar una pared

Esto se debe por ser una
onda, que puede filtrarse
entre el espacio del objeto.

Esto ocurre todo el
tiempo por ejemplo,
en la radioactividad

Entrelazamiento
Cuántico

Se da cuando dos o más
partículas pueden estar
entrelazadas, formando
un sistema de partículas

Su accionar es
instantáneo, es decir
afecta al momento
todas las partículas
entrelazadas.

Historia

1859 - 1963

Gustav Kirchoff publica
teorías sobre el cuerpo
negro, relacionando la
temperatura y energía.
E = J(t.v)

Planck desarrolló la
parte matemática y
describió la variable J;
lográndolo al encerrar
la energía en cuantos

1900 - 1905

Max Planck enunció una
hipótesis según la cual el
contenido energético de un
oscilador puede ser solo un
múltiplo entero de la magnitud
hv, a la que se denomina cuanto

La idea de Planck fue retomada
por Einstein en su tesis del
efecto fotoeléctrico proponiendo
que la luz se comporta como
partículas de energía

1925 - 1935

Franklin De Broglie, postuló
que cada partícula material
tiene una longitud de onda
asociada, proporcional a su
masa, y a su velocidad

Schrödinger propone el
experimento llamado el
“gato de Schrödinger” con
el cual pretendía mostrar
las paradojas e interrogantes
de la mecánica cuántica

1927

Se descubre que el mundo atómico
se comporta diferente a lo estipulado,
haciendo que Werner Heisenberg en 1927
proponga el "principio de incertidumbre"

Un segundo problema que la mecánica
cuántica resolvió a través del modelo de
Bohr, fue el de la estabilidad de los átomos