dimecres, 4 de març del 2015

El límit de la velocitat quàntica

Els científics de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, han demostrat una relació fonamental entre l'energia i el temps, que estableix un "límit de velocitat quàntica" en els processos que van des de la computació quàntica i "tunelització" per commutació òptica.

El Límit de la Velocitat Quàntica

La relació de l'incertesa energia-temps és l'altra cara del principi d'incertesa de Heisenberg, que fixa els límits de la precisió amb què es pot mesurar la posició i la velocitat, i ha estat la base de la mecànica quàntica durant gairebé 100 anys. S'ha tornat tan coneguda que ha infectat la literatura i la cultura popular amb la idea que l'acte d'observar afecta el que observem.

El Límit de la Velocitat Quàntica

No gaire temps després el físic alemany Werner Heisenberg, un dels pioners de la mecànica quàntica, va proposar la relació entre la posició i la velocitat. Altres científics van deduir que l'energia i el moment, es relacionen d'una manera similar, la qual cosa implica límits en la velocitat amb la qual els sistemes poden saltar d'un estat d'energia a un altre. L'aplicació més comuna de la relació d'incertesa energia-temps ha estat en la comprensió de la decadència dels estats excitats dels àtoms, en què el temps mínim necessari perquè un àtom salti al seu estat fonamental emetent llum, està relacionat amb la incertesa de l'energia de l'estat excitat.

El Límit de la Velocitat Quàntica

Aquesta és la primera vegada que el principi d'incertesa energia-temps s'ha posat sobre una base rigorosa, de manera que aquest argument no apel·la a experimentar. Però ve directament de l'estructura de la mecànica quàntica, segons va comentar el químic K. Birgitta Whaley, basant-se en que abans, el principi només va trobat a la teoria de la mecànica quàntica.

El Límit de la Velocitat Quàntica

La nova derivació de la incertesa energia-temps té aplicació per a qualsevol mesura que implica el temps, sobretot en l'estimació de la velocitat amb la que certs processos quàntics,  com poden ser els càlculs en un ordinador quàntic.

El principi d'incertesa realment limita el grau de precisió dels seus rellotges ja que, en un ordinador quàntic, es limita la rapidesa amb què pot anar d'un estat a un altre, de manera que posa límits a la velocitat de rellotge de l'ordinador.

El Límit de la Velocitat Quàntica

La nova prova podria fins i tot afectar les estimacions recents de la potència de càlcul de l'univers, que es basen en el principi d'incertesa energia-temps.

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada

Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament