Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Program 2007
De gatos, juegos y estadísticas, a la teleportación cuántica
Resumen de la conferencia por:

Alberto Galindo Tixaire
Catedrático de Física Matemática, Universidad de Zaragoza, 1963-1967. Catedrático de Física Teórica, Universidad Complutense, desde 1967. Fundador y primer Director del Grupo Interuniversitario de Física Teórica. Miembro del primer Scientific Council del Erwin Schrödinger International Institute of Mathematical Physics, Viena. Medalla de Física de la Real Sociedad Española de Física y Química, 1970. Premio Nacional de Investigación en Física, 1977. Premio Nacional de Investigación "Ramón y Cajal", 1985. Premio Aragón 1991 a la Investigación Científico-Técnica. Académico Electo de la Academia de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de Zaragoza. Miembro de la Academia Europaea. Académico Numerario de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.
 
texto completo publicado de la conferencia (pdf - 814 kb.)

resumen

Los cuantos se descubrieron en 1900. Un siglo después, siguen causando debates apasionados. El éxito inigualado de la física cuántica en la descripción de los procesos atómicos, nucleares y subnucleares, así como en el estudio de la materia condensada, nos hace olvidar que el comportamiento cuántico sorprende incluso a los que trabajan habitualmente con tal herramienta.

En esta charla discutiremos, de forma elemental, rompecabezas que han causado furor durante décadas, y algunas aplicaciones cuánticas a la teoría de juegos y a la transmisión de información. Los ejemplos centrales serán:

1. El felino más importante de la física es el gato de Schrödinger. ¿Se halla el pobre animal en una macabra superposición de “gato vivo” y “gato muerto”? ¿O la simple y rápida descoherencia producida por la interacción del gato con el medio ambiente se encarga de evitarnos este espectáculo? ¿Qué ocurre con el amigo que deja Wigner encargado de vigilar lo que le ocurra al gato? ¿Juega la consciencia algún papel en este asunto?

2. En una caja cerrada hay una moneda de 2 euros, con su cara hacia arriba. El físico Q, sin mirar dentro, puede meter la mano y darle la vuelta a la moneda o dejarla como está. A continuación, juega el físico C, procediendo con igual regla. Finalmente, actúa de nuevo Q, tras lo cual, se abre la caja, y si la moneda está con su cara hacia arriba, Q se queda con ella, y de lo contrario, es C quien se la lleva. Esperaríamos que las probabilidades de ganar cada uno fueran del 50%. Pero, mientras que C es un jugador clásico, Q es un jugador “cuántico” y gana siempre. ¿Cómo lo consigue?

3. En el famoso experimento de la doble rendija, partícula a partícula, ¿cómo “sabe” la partícula que pasa por una de las rendijas que la otra rendija, por la que no pasa, está abierta? ¿Acaso la partícula se “divide” y pasa por las dos ranuras? Si esa partícula deja algún rastro de por cuál de las dos ranuras ha pasado, las interferencias no se observan. Pero si borramos ese rastro, aunque sea después de haber pasado la partícula por la(s) rendija(s), las franjas de interferencia reaparecen. ¿No es esto paradójico?

4. En el conocido dilema del “prisionero” con una sola jugada, la estrategia de la traición es la solución óptima de cada uno de los participantes, salvo si estos deciden previamente recurrir a la física cuántica para fundamentar sus elecciones individuales. ¿Qué nuevo protocolo deben seguir?

5. La firma C(ampana) dedicada a encuestas entrega sus resultados a la empresa M(onolito) que le ha encargado una estadística de pares de gemelos, atendiendo a su sexo, color de la piel (blanco, negro), y edad (joven, viejo). Son estos: 25% de mujeres de raza blanca, 25% de personas jóvenes de raza negra, y 75% de mujeres jóvenes. La empresa M, al ver los datos, se niega a pagar y denuncia a C por estafa. ¿Por qué? Un asesor cuántico de C consigue que la denuncia no prospere. ¿Qué arguye?

6. El teletransporte de materia/energía estilo Star Trek sigue siendo ciencia-ficción. Pero la física cuántica permite algo muy sutil: teleportar una cantidad ilimitada de información, incluso desconocida, mediante el solo envío, por canales ordinarios, de dos bits. ¿Cómo?

El conferenciante tratará de compartir con el oyente el asombro inagotable que origina el mundo de los quanta.