Recientemente se ha anunciado que se otorgará al francés Serge Haroche y al estadounidense David Wineland el premio Nobel de Física de 2012 por sus investigaciones en «óptica cuántica».
Y como tanto los franceses como los estadounidenses nos dan sopas con honda en esto de los premio Nobel, vamos a intentar explicar de forma simple antes que incomprensible, porqué se lo han ganado y qué han hecho que sea tan importante. A ver si así, en unos años, alguno se anima y les vamos pillando…
Según la Academia se les concede el premio «por la medida y manipulación de sistemas cuánticos individuales»…
¿Y eso qué es?
Un «sistema cuántico individual» es la forma seria de llamar a una partícula cuántica. Y «una partícula cuántica» puede ser un fotón, un electrón, un átomo, un neutrón…
¿Y qué tiene de especial medir o manipular átomos o fotones? Eso ya sabemos hacerlo ¿no?
Pues a primera vista no tiene nada de especial. Es verdad que manipulamos átomos y fotones todos los días, cuando encendemos la luz de la cocina o cuando cogemos una manzana… Aquí el truco está en manipular «UNA» partícula cuántica. Porque no es lo mismo echarse un terrón de azúcar en el café que coger solo un grano de azúcar. Y en mecánica cuántica, coger un único fotón o electrón o átomo, es difícil, muy muy difícil. De hecho no lo habíamos conseguido porque en cuanto interactuábamos con una partícula cuántica… o la destruíamos o la perdíamos de vista sin saber qué le había pasado.
Pues lo que han conseguido Haroche y Wineland es «sujetar» una partícula cuántica y someterla a algunos experimentos sin destruirla. Y eso es una proeza. Porque hasta ahora, en la mecánica cuántica nos teníamos que conformar con hacer una hipótesis sobre el comportamiento del fotón (por ejemplo si va a pasar por una ranura) y luego usar miles de millones de fotones en el experimento para después analizar probabilísticamente los resultados… Y eso no es ni muy cómodo ni muy preciso.
Pero ya no. Si podemos sujetar y manipular las partículas cuánticas (electrones, fotones, átomos, neutrones…) podremos experimentar mucho mejor con ellos. Porque es mucho más fácil saber lo que come una langosta abriéndole en canal y mirando su estómago, que esperando a que pase la plaga y ver el rastro que han dejado.
Y ¿cómo lo han hecho?
Pues eso es algo más complicado de explicar. En el caso de Haroche, construyó una cavidad óptico-cuántica… que dicho en simple viene a ser como dos espejos puestos uno enfrente del otro. Entre ellos puso un fotón y realizaron medidas sin destruir el fotón analizando las interferencias en la función de onda de los átomos de la cavidad (Perdón, seguro que hay un montón de imprecisiones, simplificaciones, errores y patadas a la lógica en este artículo, muchas de ellas concentradas en este párrafo; pero todo sea por intentar ser simple antes que incomprensible).
Wineland hizo algo parecido pero al revés, estudiando un único átomo que atrapó en una «trampa electromagnética» y viendo como afectaba a rayos de luz.
Y esto… ¿para qué vale?
La mecánica cuántica es, sin duda, el área más rara de la física. Los científicos ya han asumido que no es lógica, que nos demuestra que ocurren cosas que jamás podremos entender, pero que son ciertas (como información viajando a velocidades superiores a la de la luz, partículas que se teletransportan, que atraviesan barreras que deberían ser infranqueables o que cambian de comportamiento si saben que las estamos mirando). Así que estas técnicas de experimentación descubiertas por Haroche y Wineland sin duda nos ayudarán a NO ENTENDER mejor la mecánica cuánticas que, no lo olvidemos, describe el comportamiento de todas las partículas que forman el universo (y a nosotros también).
Y en nuestro día a día, en lo que llamamos «Ciencia Aplicada», los descubrimientos de Haroche y Wineland permitirán crear ordenadores cuánticos, mucho más potentes y esperemos que baratos. Y también (Haroche ya lo ha hecho) crear relojes cuánticos de una precisión alucinante… para que llegues siempre puntual a clase 🙂
Pues lo dicho, a ver si te animas y nos vamos preparando para un premio noble de física que no sea guiri.
Tenéis un vídeo explicativo (en inglés) aquí:
http://www.youtube.com/watch?v=2dRr-fnPCwM&feature=em-subs_digest-newavtr