domingo, 30 de septiembre de 2012

El experimento de las bombas de Elitzur–Vaidman

Sin duda la física cuántica es una teoría con muchos resultados inesperados. Uno de sus resultados más interesantes, desde el punto de vista de la interpretación de la teoría, es el experimento de las bombas, propuesto por Elitzur–Vaidman, en el artículo Quantum-Mechanical Interaction-Free Measurements. Este experimento se popularizó mucho al aparecer en el libro de divulgación Lo grande, lo pequeño y la mente humana, de Roger Penrose.

Como bien es sabido uno de los principios fundamentales de la física cuántica, el principio de incertidumbre, pone límites a lo que podemos o no saber. Antes de eso, en la física clásica, se pensaba que se podría saber cualquier magnitud con una precisión arbitraria. Sobre esto ya hablamos en el post sobre el azar y la causalidad. El experimento de las bombas viene a llevar esto hacia el otro lado, usar la física cuántica para averiguar algo que no podríamos saber si usamos la física clásica. 

Imaginemos que inventan un dispositivo a la vez cruel y retorcido, una serie de bombas hipersensibles. Con hipersensibles quiero decir que son lo más sensible que se pueda uno imaginar. Si un solo fotón interacciona con la cabeza de la bomba, explota. Así pues tienen que guardarse en total oscuridad. Imaginemos también lo siguiente, somos un grupo terrorista y retorcido que queremos usar las bombas con algún maléfico objetivo, pero tenemos un problema, alguien ha mezclado bombas inútiles junto con las que sí explotan. La cuestión es entonces: ¿Podemos averiguar qué bombas son las buenas? Está claro que hay una manera, las sacamos a la luz y vemos que pasa. Así lo averiguaremos, pero también destruiremos todas las bombas, simplemente la que es buena explota y la que no, no. Así que hay que reformular la pregunta: ¿Podemos averiguar qué bombas son las buenas, pero sin explotarlas? Ahí es donde la física cuántica viene a echarnos una mano. 

Para averiguar esto tenemos que aprender un poco sobre uno de los montajes experimentales más útiles del último siglo, los interferómetros. En concreto usaremos un interferómetro de Mach-Zender


Fuente:Wikipedia