El Misterio🤯 de la FÍSICA CUÁNTICA💫[DOCUMENTAL🎬 UNIVERSO en Español]

01:22:40
https://www.youtube.com/watch?v=aWoackBzW6k

Ringkasan

TLDREl documental explora el impacto y las aplicaciones de la mecánica cuántica desde sus inicios hasta las tecnologías de hoy, destacando cómo fenómenos como la dualidad onda-partícula, la superposición y el entrelazamiento cuántico han revolucionado nuestra comprensión del universo y permitido avances tecnológicos significativos. Explica el desarrollo de los ordenadores cuánticos, capaces de realizar cálculos más rápidos y precisos que los ordenadores convencionales, y la criptografía cuántica, que ofrece un nuevo nivel de seguridad en comunicación. También se discute la teletransportación cuántica, que permite transferir información sin mover materia. El video sugiere que esta segunda revolución cuántica transformará drásticamente nuestro mundo en las próximas décadas.

Takeaways

  • 🔭 La mecánica cuántica revolucionó nuestra comprensión del universo.
  • 🔑 La superposición cuántica permite que una partícula esté en múltiples estados a la vez.
  • 🌀 El entrelazamiento cuántico permite la conexión instantánea entre partículas a distancia.
  • 🧪 Los ordenadores cuánticos prometen realizar tareas exponencialmente más rápidas que los actuales.
  • 🔒 La criptografía cuántica ofrece seguridad extrema basada en principios cuánticos.
  • 🚀 La teletransportación cuántica transfiere información sin mover físicamente objetos.
  • 💡 La mecánica cuántica es la base de muchas tecnologías como láseres y transistores.
  • 👀 La observación afecta el estado cuántico, colapsando la superposición.
  • 📈 La teoría cuántica sigue planteando preguntas más allá de la física clásica.
  • 🌐 La segunda revolución cuántica transformará la tecnología y nuestras vidas.

Garis waktu

  • 00:00:00 - 00:05:00

    La humanidad siempre ha estado impulsada por la curiosidad y la observación, resultando en innovaciones tecnológicas sorprendentes, desde simples acciones cotidianas hasta explorar el complejo universo cuántico. Se destaca la importancia de los exploradores que transforman ideas en herramientas útiles.

  • 00:05:00 - 00:10:00

    El documental introduce el universo cuántico, donde se observan fenómenos fascinantes y potencialmente revolucionarios. Este mundo, que desafía la intuición clásica, está siendo explorado por físicos visionarios.

  • 00:10:00 - 00:15:00

    El físico Max Planck, pionero del universo cuántico, buscaba entender la razón detrás del cambio de color de los objetos al ser calentados. Esto marcó el inicio de la mecánica cuántica, diferenciándose de la física clásica de Newton y Maxwell, que explicaban el mundo de manera predecible e intuitiva.

  • 00:15:00 - 00:20:00

    Planck descubrió que la física clásica no podía explicar su observación, desarrollando así una hipótesis matemática nueva que funcionaba pero que no encajaba con las leyes clásicas. Su descubrimiento abrió las puertas de la física cuántica.

  • 00:20:00 - 00:25:00

    Einstein fue quien confirmó la hipótesis de Planck al introducir el concepto de la dualidad onda-partícula, específicamente para la luz, con la noción de fotones. Esto fue un punto decisivo en el curso de la física moderna.

  • 00:25:00 - 00:30:00

    Bohr y de Broglie ampliaron la mecánica cuántica, proponiendo el modelo planetario del átomo y sugiriendo que los electrones pueden comportarse como ondas, no solo como partículas. Esto agregó una nueva dimensión a la comprensión del universo cuántico.

  • 00:30:00 - 00:35:00

    Schrödinger formuló una ecuación que unificó los conceptos cuánticos, permitiendo explorar sistemáticamente el mundo atómico. Sin embargo, la teoría cuántica planteó más preguntas que respuestas, ilustradas por el experimento de la doble ranura.

  • 00:35:00 - 00:40:00

    El experimento de la doble ranura revela la dualidad onda-partícula, mostrando cómo los electrones crean patrones de interferencia al comportarse como ondas. Este fenómeno desafía la concepción de un universo clásico, sugiriendo la superposición cuántica.

  • 00:40:00 - 00:45:00

    El experimento resalta la diferencia entre la física clásica y cuántica, especialmente en términos de predictibilidad y el papel del observador. Las implicaciones de la superposición cuántica hacen que los objetos puedan estar en múltiples estados a la vez.

  • 00:45:00 - 00:50:00

    El gato de Schrödinger es una paradoja que pone de relieve el carácter extraño de la teoría cuántica, sugiriendo que las superposiciones cuánticas pueden desencadenar fenómenos contrarios a la intuición clásica, llevando a debates fundamentales sobre la realidad.

  • 00:50:00 - 00:55:00

    Einstein, con sus colegas, planteó el experimento EPR para desafiar la mecánica cuántica, sugiriendo que la teoría estaba incompleta. Se introdujo la noción de "acción a distancia", que Einstein veía como problemática.

  • 00:55:00 - 01:00:00

    John Bell desarrolló una prueba para verificar la posibilidad de la "acción a distancia" propuesta por Einstein, demostrando que el entrelazamiento cuántico tiene correlaciones más fuertes que las concebibles clásicamente.

  • 01:00:00 - 01:05:00

    Aspect y Bell demostraron experimentalmente la realidad del entrelazamiento cuántico, confirmando que las medidas hechas en partículas entrelazadas estaban fuertemente correlacionadas, incluso a grandes distancias.

  • 01:05:00 - 01:10:00

    La segunda revolución cuántica permite controlar con más precisión fenómenos como la superposición y el entrelazamiento, sumado a la naturaleza física de la información - lo cual es crucial para la computación cuántica.

  • 01:10:00 - 01:15:00

    La informática cuántica introduce la idea de qubits, que puede estar en superposiciones, algo imposible para los bits clásicos. Esto podría revolucionar el procesamiento y comunicación de la información, sobrepasando los límites de Moore.

  • 01:15:00 - 01:22:40

    La criptografía y la teletransportación cuántica surgen como aplicaciones fascinantes de la mecánica cuántica. El entrelazamiento y el control de qubits prometen tecnologías avanzadas como ordenadores cuánticos, capaces de realizar tareas más rápidamente que los clásicos.

Tampilkan lebih banyak

Peta Pikiran

Mind Map

Pertanyaan yang Sering Diajukan

  • ¿Cuál es el impacto de la mecánica cuántica en la tecnología moderna?

    La mecánica cuántica ha permitido el desarrollo de tecnología avanzada como láseres, transistores y es la base de los modernos ordenadores cuánticos.

  • ¿Qué dice el experimento de la doble ranura sobre el comportamiento de las partículas?

    El experimento demuestra la dualidad onda-partícula, mostrando que las partículas pueden comportarse como ondas cuando no son observadas.

  • ¿Qué es la superposición cuántica?

    Es un principio cuántico donde las partículas pueden existir en múltiples estados al mismo tiempo hasta que se observa o interactúa con ellas.

  • ¿De qué trata el experimento del gato de Schrödinger?

    Es un experimento mental que ilustra el concepto de superposición cuántica, sugiriendo que un gato puede estar simultáneamente vivo y muerto hasta ser observado.

  • ¿Cuál es la implicancia del entrelazamiento cuántico?

    Partículas entrelazadas pueden influenciarse instantáneamente sin importar la distancia, desafiando la noción clásica de separación espacial.

  • ¿Qué potencial tienen los ordenadores cuánticos?

    Pueden realizar cálculos complejos mucho más rápido que los ordenadores clásicos, incluyendo la simulación de sistemas cuánticos y la criptografía.

  • ¿Qué es la teletransportación cuántica?

    Es la transferencia de información cuántica entre partículas entrelazadas, sin mover materia físicamente.

  • ¿Cómo afecta la observación al comportamiento cuántico?

    La observación colapsa la superposición, haciendo que las partículas se comporten de manera definida.

  • ¿Qué es la criptografía cuántica?

    Es un método de codificación que utiliza principios cuánticos, ofreciendo mayor seguridad ante la interceptación.

  • ¿Cuál es el futuro potencial de la mecánica cuántica?

    Podría transformar tecnologías actuales y crear nuevas aplicaciones en computación, comunicación y sensores.

Lihat lebih banyak ringkasan video

Dapatkan akses instan ke ringkasan video YouTube gratis yang didukung oleh AI!
Teks
es
Gulir Otomatis:
  • 00:00:01
    y he visto más lejos ha sido por subirme
  • 00:00:04
    a hombros de gigantes
  • 00:00:06
    isaac newton
  • 00:00:13
    [Música]
  • 00:00:14
    desde el comienzo de la historia de la
  • 00:00:16
    humanidad la poderosa combinación de
  • 00:00:18
    curiosidad y observación ha inspirado
  • 00:00:20
    nuevas ideas
  • 00:00:21
    en el mundo tecnológico actual todo lo
  • 00:00:24
    que tocamos usamos vemos o hacemos desde
  • 00:00:27
    encender una cerilla hasta navegar y de
  • 00:00:29
    entre el mandar un email volar comprar
  • 00:00:32
    secar atar enhebrar desmenuzar a alzar
  • 00:00:35
    conducir que está a tocar cronometrar
  • 00:00:37
    escalar y más tecleada canalis limpia
  • 00:00:39
    récord de romper machaca solicitar
  • 00:00:42
    descansar hablar caminar escribir o ver
  • 00:00:46
    este documental es posible porque
  • 00:00:48
    alguien en algún sitio observo
  • 00:00:50
    experimento y transformó lo que una vez
  • 00:00:52
    fue sólo una idea en una herramienta
  • 00:00:54
    útil y poderosa
  • 00:01:00
    por increíbles que sean estos inventos e
  • 00:01:02
    innovaciones se vuelven insignificantes
  • 00:01:04
    ante lo que estos exploradores han
  • 00:01:06
    descubierto y están desvelando mediante
  • 00:01:08
    la observación del universo más potente
  • 00:01:11
    minúsculo y extraño imaginable el
  • 00:01:13
    universo cuántico un paradójico reino
  • 00:01:15
    con un potencial ilimitado donde se
  • 00:01:18
    están desarrollando fenómenos
  • 00:01:19
    fascinantes en nuevas tecnologías que
  • 00:01:21
    podrían alterar el mundo tal como lo
  • 00:01:23
    conocemos
  • 00:01:25
    viajemos a este mundo extraño y cada vez
  • 00:01:28
    más manejable con los visionarios de la
  • 00:01:30
    física cuántica
  • 00:01:33
    [Música]
  • 00:01:39
    [Música]
  • 00:01:50
    [Música]
  • 00:01:58
    no no
  • 00:02:09
    [Música]
  • 00:02:10
    la primera incursión de la humanidad en
  • 00:02:12
    el universo cuántico empieza en 1900 con
  • 00:02:15
    un tal max planck un brillante físico
  • 00:02:17
    que intentaba averiguar por qué los
  • 00:02:19
    objetos cambiaban de color al calentarse
  • 00:02:21
    pero no adelantemos acontecimientos
  • 00:02:24
    [Música]
  • 00:02:26
    antes de llegar a la física cuántica es
  • 00:02:29
    necesario saber un poco sobre física
  • 00:02:30
    clásica primero tenemos a un tipo muy
  • 00:02:33
    famoso llamado newton que con varias
  • 00:02:35
    ecuaciones matemáticas sencillas
  • 00:02:36
    describió y predijo el movimiento de los
  • 00:02:39
    planetas fue una idea de mucho peso y
  • 00:02:42
    comprendió el poder de las matemáticas y
  • 00:02:45
    comprendió que no sólo podemos
  • 00:02:46
    encapsular un puñado de hechos o datos
  • 00:02:48
    en una ecuación sencilla térmica sino
  • 00:02:51
    que podríamos usar esas ecuaciones pp
  • 00:02:52
    para predecir el futuro descubrió que el
  • 00:02:55
    mundo es fundamentalmente predecible a
  • 00:02:58
    continuación un caballero de nombre
  • 00:03:00
    james clerk maxwell demostró que la
  • 00:03:02
    electricidad y el magnetismo también
  • 00:03:04
    podrían resumirse con varias ecuaciones
  • 00:03:06
    matemáticas las ecuaciones de maxwell
  • 00:03:08
    tuvieron un gran impacto sobre el
  • 00:03:10
    desarrollo tecnológico del siglo 20 todo
  • 00:03:13
    lo que vemos a nuestro alrededor
  • 00:03:15
    televisión teléfonos móviles y muchas de
  • 00:03:18
    esas utilísimas herramientas
  • 00:03:19
    tecnológicas que utilizamos son el
  • 00:03:22
    resultado de la tremenda revolución que
  • 00:03:25
    inició maxwell
  • 00:03:27
    los científicos creían saber cómo
  • 00:03:30
    funcionaba el mundo real las cosas
  • 00:03:32
    orbitaban unas alrededor de otras y
  • 00:03:34
    prácticamente todo lo que se transmitía
  • 00:03:36
    incluida la luz lo hacía por ondas como
  • 00:03:39
    las que forma una gota al caer al agua
  • 00:03:42
    llamaremos a estas brillantes
  • 00:03:43
    observaciones el mundo clásico donde
  • 00:03:46
    todo es predecible y resulta familiar lo
  • 00:03:48
    que nos lleva de nuevo a max planck que
  • 00:03:50
    nos introdujo en la era cuántica la era
  • 00:03:53
    del láser el cde el ordenador y los
  • 00:03:55
    artilugios de comunicación personal
  • 00:03:57
    estaba estudiando algo muy lejano a
  • 00:03:59
    estos artilugios modernos porque los
  • 00:04:02
    objetos cambian de color al calentarse
  • 00:04:04
    uno se puede preguntar por qué iba a
  • 00:04:07
    querer a alguien estudiar algo tan
  • 00:04:09
    tan
  • 00:04:11
    puede parecer una pregunta aburrida pero
  • 00:04:14
    para los físicos era muy interesante
  • 00:04:17
    y si max planck no hubiera encontrado
  • 00:04:20
    este tema tan fascinante tal vez no
  • 00:04:22
    tendríamos la física cuántica
  • 00:04:24
    al igual que newton había usado la
  • 00:04:26
    física clásica para descubrir el mundo
  • 00:04:28
    familiar que le rodeaba la pnc también
  • 00:04:30
    quería usar ese enfoque para entender
  • 00:04:32
    por qué los objetos cambiaban de color
  • 00:04:34
    al calentarse pero descubrió que la
  • 00:04:37
    física clásica ofrecía una respuesta
  • 00:04:38
    errónea y probó un enfoque nuevo una
  • 00:04:41
    nueva hipótesis matemática y le funcionó
  • 00:04:44
    obtuvo la respuesta correcta pero
  • 00:04:46
    aquella nueva hipótesis no encajaba con
  • 00:04:48
    las leyes de la física clásica blanca o
  • 00:04:51
    blanca vio ofrecido una explicación muy
  • 00:04:54
    precisa
  • 00:04:55
    pero ni él mismo se la creía la primera
  • 00:04:59
    persona que tomó la idea de blanca en
  • 00:05:01
    serio
  • 00:05:02
    elián fue un examinador de la oficina
  • 00:05:05
    suiza de patentes
  • 00:05:08
    albert eisntein por entonces un
  • 00:05:10
    desconocido
  • 00:05:11
    einstein descubrió algo que max planck
  • 00:05:14
    no podía creer que la luz no es una onda
  • 00:05:16
    continua a veces se comporta como una
  • 00:05:18
    partícula los físicos llaman a esto
  • 00:05:21
    dualidad donde particular
  • 00:05:23
    uno de los mayores logros intelectuales
  • 00:05:25
    de einstein el que le valió un premio
  • 00:05:27
    nobel fue darse cuenta de que la luz se
  • 00:05:30
    comporta como si viniera en pedazos
  • 00:05:32
    en trocitos en cuantos cuánto los
  • 00:05:36
    cuantos de luz se llaman fotones de esto
  • 00:05:39
    ya se veían indicios en el trabajo de
  • 00:05:41
    max planck pero para él sólo era un
  • 00:05:43
    artificio matemático
  • 00:05:45
    éste se dio cuenta de que no sólo son
  • 00:05:48
    matemáticas en realidad es física y
  • 00:05:50
    extrajo consecuencias y explicó
  • 00:05:52
    experimentos que no podían explicarse
  • 00:05:54
    con las ondas su trabajo supuso un giro
  • 00:05:57
    decisivo en la física moderna en 1913 en
  • 00:06:00
    ils board comenzó a rellenar el modelo
  • 00:06:02
    cuántico al explicar la estructura del
  • 00:06:04
    átomo utilizando ecuaciones sencillas
  • 00:06:07
    bueno no tan sencillas si no dominas las
  • 00:06:09
    mates board explicó las propiedades de
  • 00:06:12
    los átomos mediante la mecánica cuántica
  • 00:06:14
    fue un modelo llamado modelo planetario
  • 00:06:16
    similar al de la tierra que gira
  • 00:06:18
    alrededor del sol pero en el caso de los
  • 00:06:20
    átomos se trata de electrones que giran
  • 00:06:22
    alrededor del núcleo pero la matemática
  • 00:06:25
    de board demostró que los electrones no
  • 00:06:27
    orbitan del mismo modo que los planetas
  • 00:06:29
    alrededor del sol sino que sólo podían
  • 00:06:32
    hacerlo a ciertas distancias específicas
  • 00:06:34
    algo que los físicos cuánticos llamaron
  • 00:06:36
    distancias discretas o cuantización y
  • 00:06:39
    aquello era de lo más inquietante para
  • 00:06:41
    una generación de físicos que habían
  • 00:06:43
    crecido con la noción de que las cosas
  • 00:06:44
    cambian de forma suave como la luna gira
  • 00:06:47
    alrededor de la tierra y está alrededor
  • 00:06:48
    del sol
  • 00:06:49
    pero vor daba por hecho que los
  • 00:06:52
    electrones eran y se comportaban como
  • 00:06:54
    partículas fue el físico francés louis
  • 00:06:57
    de brooklyn quien demostró que las
  • 00:06:58
    órbitas atómicas pueden explicarse
  • 00:07:00
    asumiendo que los electrones también
  • 00:07:02
    pueden comportarse como ondas pero
  • 00:07:04
    seguía sin existir una visión global y
  • 00:07:07
    el enigma cuántico había desunido los
  • 00:07:09
    puntos que iban de plant a einstein
  • 00:07:11
    favor ya de blog le hacía falta una
  • 00:07:14
    teoría unificadora que aclarará como una
  • 00:07:16
    onda podría comportarse como una
  • 00:07:18
    partícula y viceversa
  • 00:07:20
    que explicará el misterio de la dualidad
  • 00:07:21
    onda partícula de la luz y la materia y
  • 00:07:24
    en 1925 erwin schrödinger formuló la hoy
  • 00:07:28
    famosa ecuación que lleva su nombre
  • 00:07:30
    su ecuación sentó las bases de una
  • 00:07:33
    teoría completa de la mecánica cuántica
  • 00:07:34
    que no sólo dio a los científicos una
  • 00:07:36
    receta universal para comprender todos
  • 00:07:39
    los fenómenos cuánticos anteriores
  • 00:07:41
    también les proporciona una forma
  • 00:07:43
    sistemática de explorar el mundo atómico
  • 00:07:45
    para encontrar nuevos e inesperados
  • 00:07:47
    efectos cuánticos un extracto otorgó a
  • 00:07:50
    los científicos la que es probablemente
  • 00:07:52
    la teoría más precisa y con más fuerza
  • 00:07:55
    jamás concebida por la humanidad
  • 00:07:59
    aunque el descubrimiento de la teoría
  • 00:08:01
    cuántica fue tremendamente útil como
  • 00:08:03
    herramienta científica e hizo posibles
  • 00:08:06
    muchas de las tecnologías actuales
  • 00:08:07
    planteo más preguntas que respuestas
  • 00:08:10
    muchas de esas preguntas se ilustran en
  • 00:08:13
    el famoso experimento de la doble ranura
  • 00:08:14
    un ensayo que todavía hoy sobrecoge a
  • 00:08:17
    los científicos
  • 00:08:18
    el experimento de la doble ranura es en
  • 00:08:21
    realidad una metáfora de la dualidad
  • 00:08:23
    onda partícula que significa en la
  • 00:08:27
    física clásica tenemos ondas como las
  • 00:08:30
    sonoras o las electromagnéticas y
  • 00:08:32
    también tenemos partículas y como las
  • 00:08:34
    bolas de billar
  • 00:08:36
    después de la mecánica cuántica una
  • 00:08:39
    partícula como un electrón también puede
  • 00:08:41
    comportarse a veces como una onda el
  • 00:08:44
    experimento de la doble ranura es tan
  • 00:08:45
    emocionante para los físicos y para
  • 00:08:47
    cualquiera que se sienta atraído por la
  • 00:08:49
    física cuántica porque contiene la
  • 00:08:51
    esencia de la mecánica cuántica of
  • 00:08:53
    quantum mecánica
  • 00:08:58
    el experimento de la doble ranura
  • 00:09:03
    [Música]
  • 00:09:06
    en qatar en el experimento de la doble
  • 00:09:09
    ranura una electrones choca contra una
  • 00:09:11
    pantalla que tiene dos ranuras paralelas
  • 00:09:14
    y después contra la otra pantalla
  • 00:09:24
    [Música]
  • 00:09:29
    al hacer este experimento con las luces
  • 00:09:32
    encendidas no ocurre nada inusual los
  • 00:09:35
    electrones forman en la pantalla el
  • 00:09:36
    mismo patrón que harían unas bolitas de
  • 00:09:38
    papel o incluso unos tomates pero cuando
  • 00:09:41
    apagamos las luces sucede algo muy
  • 00:09:43
    sorprendente
  • 00:09:44
    [Música]
  • 00:09:51
    [Música]
  • 00:09:54
    lo que se observa en la pantalla es una
  • 00:09:57
    serie de máximos y mínimos
  • 00:09:59
    está serie de máximos y mínimos se
  • 00:10:02
    conoce como patrón de interferencia o
  • 00:10:05
    máximo son los puntos donde se acumulan
  • 00:10:07
    electrones mínimos son los puntos que
  • 00:10:09
    evitan tiene el patrón de interferencia
  • 00:10:11
    es lo que esperarías ver si envías es
  • 00:10:13
    ondas no partículas a través de la doble
  • 00:10:15
    ranura
  • 00:10:17
    [Música]
  • 00:10:20
    esto se explica matemáticamente por la
  • 00:10:23
    ecuación de onda de schrödinger que
  • 00:10:25
    predice exactamente el patrón de
  • 00:10:27
    interferencia observado pero la teoría
  • 00:10:29
    cuántica no nos dice dónde está la
  • 00:10:30
    partícula al atravesar las ranuras la
  • 00:10:33
    diferencia básica entre la física
  • 00:10:35
    clásica y la cuántica es que en la
  • 00:10:37
    física clásica se puede predecir tanto
  • 00:10:40
    la oposición como la velocidad de las
  • 00:10:42
    partículas
  • 00:10:43
    mientras que en la teoría cuántica no se
  • 00:10:46
    puede predecir ninguna de las dos porque
  • 00:10:49
    es distinto el patrón de la pantalla
  • 00:10:51
    según éste la luz encendida o apagada en
  • 00:10:53
    la física clásica estamos acostumbrados
  • 00:10:56
    a un universo independiente de nosotros
  • 00:10:58
    sepamos de él o no kuiken podemos
  • 00:11:01
    mirarlo a cuerda igual ni cambia ni se
  • 00:11:04
    molesta da sanquer y sigue sus propias
  • 00:11:08
    normas en la mecánica cuántica ya no
  • 00:11:11
    ocurre eso aquí mirar algo hacer un
  • 00:11:14
    comentario sobre ello cambia su
  • 00:11:17
    comportamiento
  • 00:11:20
    pero como puede ser que en el mundo
  • 00:11:21
    cuántico sólo por observar algo puedes
  • 00:11:23
    influir en la forma en que se comporta
  • 00:11:27
    la observación siempre requiere luz el
  • 00:11:30
    mundo cuántico la luz viene en pedazos
  • 00:11:33
    llamados fotones volvamos a encender las
  • 00:11:36
    luces del cine y veamos a qué se
  • 00:11:38
    refieren exactamente los científicos
  • 00:11:40
    cuando utilizan las palabras observación
  • 00:11:43
    y medición
  • 00:11:44
    para observar cómo pasan los electrones
  • 00:11:47
    a través de las dos ranuras hay que
  • 00:11:49
    iluminar los pero al hacerlo los fotones
  • 00:11:52
    pueden hacer que los electrones se
  • 00:11:53
    comporten de forma distinta en este caso
  • 00:11:56
    los fotones hacen a los electrones
  • 00:11:58
    comportarse como partículas y por tanto
  • 00:12:01
    el patrón de interferencia desaparece la
  • 00:12:03
    pregunta es qué ocurre realmente cuando
  • 00:12:06
    las luces están apagadas
  • 00:12:08
    sobre esta cuestión los científicos
  • 00:12:09
    tienen opiniones divergentes y alguna
  • 00:12:11
    que otra especulación impactante
  • 00:12:14
    el experimento de la doble ranura
  • 00:12:16
    muestra que mientras un objeto cuántico
  • 00:12:18
    no es medido ni se interactúa con su
  • 00:12:21
    entorno típicamente no tiene una
  • 00:12:22
    posición definida sino que está a la vez
  • 00:12:25
    en muchas posiciones esto es lo que se
  • 00:12:27
    llama la superposición cuántica
  • 00:12:30
    los objetos cuánticos se comportan como
  • 00:12:33
    si pudieran ser y hacer varias cosas al
  • 00:12:36
    mismo tiempo
  • 00:12:37
    los electrones pueden pasar por dos
  • 00:12:40
    ranuras distintas al mismo tiempo esto
  • 00:12:42
    me recuerda al oso yogui' que decía
  • 00:12:44
    cuando llego a una bifurcación del
  • 00:12:46
    camino la tomo vi que estas radicales
  • 00:12:50
    ideas evidenciaron lo mucho que las
  • 00:12:52
    superposiciones cuánticas desafiaban a
  • 00:12:54
    la noción clásica de realidad pero
  • 00:12:56
    también atribuyeron a muchos científicos
  • 00:12:58
    como schrödinger ya que si las
  • 00:13:00
    superposiciones podían ampliarse al
  • 00:13:02
    mundo cotidiano conducirían a
  • 00:13:03
    predicciones curiosas para ilustrar este
  • 00:13:06
    aspecto se imaginó un experimento
  • 00:13:08
    gedanken para que un experimento de
  • 00:13:10
    dengue no es un experimento mental
  • 00:13:12
    una escena imaginaria que nos ayude a
  • 00:13:15
    centrarnos en un asunto conceptual si de
  • 00:13:19
    verdad entiendes una teoría
  • 00:13:21
    deberías poder decir lo que predice esa
  • 00:13:23
    teoría en todo tipo de situaciones
  • 00:13:25
    incluidas las que no se pueden llevar a
  • 00:13:27
    cabo en un laboratorio real el famoso
  • 00:13:30
    experimento imaginario de schrödinger es
  • 00:13:32
    conocido como el gato de schrödinger es
  • 00:13:35
    una especie de parábola sobre la idea de
  • 00:13:36
    la posición cuántica
  • 00:13:38
    schrödinger le incomodaban las
  • 00:13:40
    implicaciones de la teoría cuántica
  • 00:13:42
    paradojas aparentes en mecánica cuántica
  • 00:13:45
    quería demostrar lo absurda que es la
  • 00:13:48
    mecánica cuántica se le ocurrió un
  • 00:13:50
    experimento que dan que un experimento
  • 00:13:51
    mental la idea era tomas un gato un gato
  • 00:13:54
    un gato un desgraciado gato y lo metes
  • 00:13:57
    en una caja totalmente aislado del
  • 00:13:59
    exterior
  • 00:14:00
    en la caja también hay un martillo y un
  • 00:14:04
    macro lleno de cianuro fia nudo y en la
  • 00:14:07
    caja también hay un mecanismo de control
  • 00:14:09
    que maneja un solo átomo que puede
  • 00:14:10
    descomponerse radio activamente cuando
  • 00:14:13
    el átomo se descompone el detector
  • 00:14:15
    activa el martillo el matraz se rompe el
  • 00:14:19
    cianuro se sale y eso va a matar al
  • 00:14:22
    cartón y el gato se morirá
  • 00:14:25
    y si no se emite la partícula el veneno
  • 00:14:28
    no sale del gato vive supongamos que
  • 00:14:31
    después de digamos una hora y un 50% de
  • 00:14:34
    probabilidades de que el contador geiger
  • 00:14:35
    haya detectado algo hasta que miremos
  • 00:14:38
    dentro existe la posibilidad de que el
  • 00:14:40
    gato esté vivo o muerto y si creemos en
  • 00:14:43
    la mecánica cuántica
  • 00:14:45
    el gato en ese punto estaría
  • 00:14:47
    simultáneamente sientan ashley vivo y
  • 00:14:50
    muerto malar
  • 00:14:56
    [Música]
  • 00:15:00
    schrödinger quería demostrar que es
  • 00:15:02
    absurdo pensar que el gato está vivo y
  • 00:15:04
    muerto a la vez solo porque se ha
  • 00:15:06
    descrito como una superposición y del
  • 00:15:08
    mismo modo deberíamos reconsiderar
  • 00:15:10
    nuestra forma de pensar en los
  • 00:15:11
    electrones en superposición
  • 00:15:13
    una posible respuesta es negarse a
  • 00:15:16
    responder a la pregunta podrías decir
  • 00:15:17
    bueno la teoría cuántica solo es un
  • 00:15:19
    conjunto de reglas de cálculo que te
  • 00:15:21
    dicen dónde vas a detectar la luz y ya
  • 00:15:22
    esta ley es la llamada escuela del
  • 00:15:25
    cachete y calcula se han dado respuestas
  • 00:15:28
    de todo tipo no hay un acuerdo general y
  • 00:15:31
    probablemente pasará mucho tiempo antes
  • 00:15:33
    que lo haya
  • 00:15:37
    aunque los físicos pueden no estar de
  • 00:15:39
    acuerdo y si tomar en serio la idea de
  • 00:15:41
    que el gato esté vivo y muerto a la vez
  • 00:15:42
    lo importante es que la superposición no
  • 00:15:45
    puede explicarse basándose en conceptos
  • 00:15:47
    clásicos y familiares y eso es
  • 00:15:50
    precisamente lo que hace tan intrigante
  • 00:15:52
    la teoría cuántica al igual que
  • 00:15:54
    schrödinger einstein seguía
  • 00:15:56
    desconcertado por esta aparente paradoja
  • 00:15:58
    einstein creía que todo podría
  • 00:16:00
    entenderse si se desarrollaba una teoría
  • 00:16:03
    más profunda más completa y se le
  • 00:16:06
    ocurrió un nuevo experimento que dan que
  • 00:16:08
    con sus colegas boris podolski y nation
  • 00:16:11
    rose en the princeton
  • 00:16:13
    demostraron que ciertas combinaciones de
  • 00:16:16
    superposiciones de partículas podían
  • 00:16:18
    combinarse de una forma extraña e
  • 00:16:20
    ilógica imposible de explicar según la
  • 00:16:22
    mecánica clásica
  • 00:16:24
    el resultado es lo que se llama la
  • 00:16:26
    paradoja einstein podolski rose en erp
  • 00:16:30
    la tesis en sí ya era un tanto difícil
  • 00:16:33
    de entender para los profanos y puede
  • 00:16:35
    que también para los científicos
  • 00:16:38
    preparados muy bien en una teoría
  • 00:16:41
    completa de cada elemento corresponde a
  • 00:16:43
    un elemento de la realidad la condición
  • 00:16:45
    suficiente para que una cantidad física
  • 00:16:47
    sea real es la posibilidad de predecir
  • 00:16:49
    la con certeza sin interrumpir el
  • 00:16:51
    sistema por tanto uno la descripción de
  • 00:16:54
    la realidad dada por la función de onda
  • 00:16:57
    de la mecánica cuántica nuestra completa
  • 00:16:58
    notebook o dos estas dos cantidades no
  • 00:17:02
    pueden tener una realidad simultáneas
  • 00:17:04
    esta si uno llega a la conclusión de que
  • 00:17:07
    la descripción de la realidad dada por
  • 00:17:09
    una función de onda
  • 00:17:11
    no está completa
  • 00:17:12
    [Música]
  • 00:17:17
    qué significa esa afirmación tan densa
  • 00:17:20
    según la mecánica cuántica es posible
  • 00:17:23
    que dos partículas estén tan
  • 00:17:25
    estrechamente entrelazadas que formen un
  • 00:17:28
    sistema único en el que ninguna de ellas
  • 00:17:30
    tenga un estado cuántico propio lo que
  • 00:17:33
    einstein podolski roussin dijeron es de
  • 00:17:36
    acuerdo tomemos un par de partículas y
  • 00:17:38
    separemos las mucho incluso años luz
  • 00:17:41
    después imaginemos a un observador aquí
  • 00:17:43
    midiendo la partícula y por consiguiente
  • 00:17:46
    dándole un estado que antes no tenía
  • 00:17:49
    el punto clave es que cuando se toma la
  • 00:17:52
    medida también determina el estado de la
  • 00:17:54
    partícula y
  • 00:17:55
    un estado que según la mecánica cuántica
  • 00:17:58
    estándar no existía anteriormente
  • 00:18:00
    para instant eso era imposible como
  • 00:18:03
    podía una medición tomada aquí afectar
  • 00:18:05
    de forma instantánea a algo que está a
  • 00:18:07
    años luz soy así él y sus colaboradores
  • 00:18:10
    concluyeron que el estado de la
  • 00:18:12
    partícula vez debe haber existido con
  • 00:18:14
    anterioridad y por tanto esa mecánica
  • 00:18:16
    cuántica estaba incompleta
  • 00:18:18
    la idea de tomar una medida aquí y que
  • 00:18:22
    cambia algo que está allí
  • 00:18:24
    es lo que ha instado habría llamado mini
  • 00:18:26
    que está simple acción a distancia
  • 00:18:30
    einstein creía que el mundo debería ser
  • 00:18:33
    a fin de cuentas conocibles que hay
  • 00:18:35
    fuera debía haber una realidad y la
  • 00:18:37
    mecánica cuántica desafiaba eso no
  • 00:18:39
    funcionaba así einstein no le gustaba y
  • 00:18:43
    de ahí surgió su comentario dios no
  • 00:18:45
    juega a los dados con el universo muchos
  • 00:18:47
    de los primeros físicos cuánticos entre
  • 00:18:50
    ellos ainstein esperaban que una teoría
  • 00:18:52
    más profunda dejase atrás las aparentes
  • 00:18:54
    contradicciones de la mecánica cuántica
  • 00:18:56
    algunos científicos esperaban que los
  • 00:18:58
    extraños elementos cuánticos
  • 00:18:59
    desaparecieran sin más
  • 00:19:02
    [Aplausos]
  • 00:19:05
    después de que a instant hubiera
  • 00:19:07
    introducido en 1935 el concepto de lo
  • 00:19:11
    que él llamó inquietante acción a
  • 00:19:13
    distancia y hasta fue el físico
  • 00:19:16
    austríaco schrödinger
  • 00:19:19
    quien puso nombre a este fenómeno en
  • 00:19:21
    alemán personal con el entrelazamiento y
  • 00:19:25
    en inglés entanglement
  • 00:19:27
    el caso es que el alemán es un nombre
  • 00:19:30
    mejor
  • 00:19:30
    [Música]
  • 00:19:31
    es algo así una conexión muy fuerte y
  • 00:19:35
    bien definida mientras que en tan de un
  • 00:19:37
    mando suena un poco más a espagueti algo
  • 00:19:40
    no muy bien definido
  • 00:19:42
    y supongamos que tenemos dos partículas
  • 00:19:45
    entrelazadas como una pareja de
  • 00:19:47
    bailarines si los bailarines no pueden
  • 00:19:49
    verse ni hablarse mientras bailan es
  • 00:19:51
    posible aunque difícil que mantengan la
  • 00:19:54
    sincronización sólo pueden hacerlo se
  • 00:19:56
    han ensayado los pasos de baile
  • 00:19:59
    einstein esperaba que con las partículas
  • 00:20:02
    entrelazadas ocurriera lo mismo que la
  • 00:20:04
    correlación con la que dos fotones
  • 00:20:05
    reaccionan a una posible medición
  • 00:20:07
    pudiera explicarse si los resultados de
  • 00:20:09
    la medición estaban predeterminados pero
  • 00:20:12
    se equivocaba el entrelazamiento es una
  • 00:20:14
    conexión entre partículas más fuerte que
  • 00:20:17
    ninguna que pueda darse usando la física
  • 00:20:19
    clásica
  • 00:20:20
    estas curiosidades cuánticas
  • 00:20:22
    desconcertaron a los investigadores
  • 00:20:24
    durante más de un cuarto de siglo en
  • 00:20:26
    1964 el físico irlandés john bell y de
  • 00:20:29
    un experimento para comprobar que lo que
  • 00:20:31
    decía einstein era imposible
  • 00:20:34
    el artículo einstein podolski rose en de
  • 00:20:38
    1935 fue básicamente ignorado durante
  • 00:20:41
    sus primeros treinta años de existencia
  • 00:20:43
    después apareció el sol y demostró
  • 00:20:48
    que no es posible una explicación
  • 00:20:51
    sencilla y básica del entrelazamiento
  • 00:20:53
    es que de eso dio pie a experimentos
  • 00:20:56
    fundamentales en que la gente quería
  • 00:20:57
    saber en serio está tan loca la
  • 00:21:00
    naturaleza en serio es tan rara la
  • 00:21:01
    naturaleza el artículo de john bell
  • 00:21:04
    sobre el entrelazamiento coincidió con
  • 00:21:07
    el desarrollo del láser lo que
  • 00:21:08
    posibilitó estos experimentos
  • 00:21:11
    cuando leí el artículo de yumbel con
  • 00:21:13
    descubrí lo que era el entrelazamiento y
  • 00:21:16
    fue absolutamente fascinante
  • 00:21:18
    leer el artículo fue un shock algo como
  • 00:21:21
    el amor a primera vista
  • 00:21:23
    explicaba que el gran debate entre
  • 00:21:25
    einstein y board sobre las bases de la
  • 00:21:28
    mecánica cuántica podía resolverse
  • 00:21:30
    haciendo un experimento
  • 00:21:33
    yo era un experimentalista quería
  • 00:21:36
    participar a zanjar aquel debate
  • 00:21:40
    la base del experimento es producir
  • 00:21:43
    pares de fotones que vuelen en
  • 00:21:44
    direcciones opuestas
  • 00:21:46
    y después cuando estén separados 12
  • 00:21:49
    metros medir exactamente en el mismo
  • 00:21:52
    instante
  • 00:21:54
    y la idea es que las dos medidas
  • 00:21:57
    separadas por 12 metros deben estar
  • 00:21:59
    separadas en el sentido de la
  • 00:22:01
    relatividad lo que quiero decir que lo
  • 00:22:05
    que miro en un lado no debería poder
  • 00:22:07
    influir en el resultado de la medición
  • 00:22:09
    tomada al otro lado
  • 00:22:12
    este es un punto crítico la relatividad
  • 00:22:15
    nos dice que nada puede viajar más
  • 00:22:17
    rápido que la luz es decir que lo que
  • 00:22:21
    hago aquí no tiene tiempo para llegar al
  • 00:22:23
    otro extremo de este experimento
  • 00:22:26
    y para eso era necesario que pudiera
  • 00:22:28
    cambiar la orientación de mis
  • 00:22:30
    polarizadores unos nanosegundos secas
  • 00:22:32
    así lograr eso en la parte nueva y
  • 00:22:35
    crucial de mi experimento
  • 00:22:37
    y lo que hice fue medir la polarización
  • 00:22:40
    de cada fotón
  • 00:22:42
    foto los fotones pueden polarizarse
  • 00:22:45
    vertical y horizontalmente o polarizarse
  • 00:22:49
    a 45 grados
  • 00:22:51
    algún par de fotones ppr entrelazados es
  • 00:22:56
    polarizado vertical y horizontalmente de
  • 00:22:59
    forma simultánea
  • 00:23:00
    [Música]
  • 00:23:04
    esto es muy raro tan raro como el gato
  • 00:23:07
    de schrödinger que está vivo y muerto
  • 00:23:13
    y ahora la pregunta es cuál es el
  • 00:23:16
    resultado de las mediciones y en esta
  • 00:23:19
    extraña situación en contra lo que había
  • 00:23:21
    predicho la mecánica cuántica que sea
  • 00:23:24
    cual sea la dirección de medición en un
  • 00:23:26
    extremo si decido medir en la misma
  • 00:23:29
    dirección en el otro extremo
  • 00:23:32
    descubro que los dos fotones parecen
  • 00:23:35
    alineados en la misma dirección
  • 00:23:40
    y eso significa que los resultados de
  • 00:23:43
    las mediciones están fuertemente
  • 00:23:45
    correlacionados más correlacionados que
  • 00:23:47
    ninguna correlación concebible en la
  • 00:23:49
    física clásica physics clásico juego
  • 00:23:53
    significa que cuando dos fotones están
  • 00:23:56
    separados 12 metros siguen comportándose
  • 00:23:59
    como un único objeto
  • 00:24:03
    einstein creía que esto no era posible
  • 00:24:05
    porque significaría que hay una especie
  • 00:24:08
    de inquietante acción a distancia entre
  • 00:24:12
    los dos objetos
  • 00:24:13
    pero si queremos reconciliar el
  • 00:24:16
    resultado del experimento con una imagen
  • 00:24:19
    que queremos construir ya tenemos que
  • 00:24:22
    meter la inquietante acción a distancias
  • 00:24:25
    en el conjunto
  • 00:24:28
    y
  • 00:24:30
    einstein nunca comprendió realmente la
  • 00:24:33
    diferencia fundamental entre la teoría
  • 00:24:34
    clásica y la cuántica
  • 00:24:37
    por eso le resultaba tan difícil aceptar
  • 00:24:40
    cosas como el principio de incertidumbre
  • 00:24:44
    pero la teoría cuántica está de acuerdo
  • 00:24:47
    con la observación
  • 00:24:48
    dios sí que juega a los dados con el
  • 00:24:51
    universo
  • 00:24:53
    antes de yumbel y de alain aspect nos
  • 00:24:57
    limitábamos a discutir sobre las rarezas
  • 00:24:59
    de la mecánica cuántica
  • 00:25:00
    la ecuación de schrödinger nos dice que
  • 00:25:03
    un gato puede estar tanto vivo como
  • 00:25:05
    muerto y nadie sabe lo que eso significa
  • 00:25:07
    solo es raro y así estuvimos durante
  • 00:25:10
    décadas john bell aplicó un poco de
  • 00:25:13
    matemática y algunas cifras la rareza
  • 00:25:15
    cuántica y aspect llegó y verificó esas
  • 00:25:18
    mediciones en el laboratorio en resumen
  • 00:25:20
    entre los dos fueron capaces de medir la
  • 00:25:23
    rareza de la mecánica cuántica
  • 00:25:26
    los experimentos de aspect establecieron
  • 00:25:29
    que esos efectos cuánticos eran reales
  • 00:25:30
    aunque no estuviera claro cómo darle
  • 00:25:32
    sentido mediante nuestra forma normal de
  • 00:25:34
    pensar lo más destacable es que
  • 00:25:37
    inspiraron a una generación de
  • 00:25:38
    científicos a preguntarse cómo puedo dar
  • 00:25:41
    utilidad a estos aspectos cuánticos
  • 00:25:44
    la mecánica cuántica nos ofrece una
  • 00:25:46
    descripción magníficamente precisa del
  • 00:25:48
    comportamiento de la luz y la materia y
  • 00:25:51
    ayudó a científicos e ingenieros a
  • 00:25:52
    desarrollar todo tipo de tecnologías
  • 00:25:54
    como el láser y el transistor que son la
  • 00:25:57
    base de nuestro mundo electrónico estos
  • 00:25:59
    dispositivos
  • 00:26:00
    y cosa relativa a gran escala funcionan
  • 00:26:02
    sin mostrar de forma abierta los
  • 00:26:04
    aspectos raros de la mecánica cuántica
  • 00:26:06
    de los que hablamos
  • 00:26:09
    estas tecnologías familiares son
  • 00:26:11
    resultados de la primera revolución
  • 00:26:12
    cuántica pero ahora ha llegado una
  • 00:26:14
    segunda revolución basada en dos avances
  • 00:26:17
    principales el primero es la capacidad
  • 00:26:19
    de controlar la rareza del mundo
  • 00:26:20
    cuántico incluídas que la superposición
  • 00:26:23
    y el entrelazamiento y el segundo es el
  • 00:26:26
    auge de la era de la información aquí
  • 00:26:29
    llega la información cuántica o iq para
  • 00:26:32
    los sms es lo que me hizo pensar en la
  • 00:26:35
    información cuántica fue que en 1985 me
  • 00:26:39
    topé con un artículo del físico
  • 00:26:40
    americano richard feynman en el que
  • 00:26:43
    hablaba sobre la posibilidad de que los
  • 00:26:45
    ordenadores funcionaran por principios
  • 00:26:47
    cuánticos y para mí fue como un jarro de
  • 00:26:49
    agua fría
  • 00:26:52
    porque hasta ese momento estaba
  • 00:26:54
    acostumbrado a pensar en la información
  • 00:26:56
    en términos muy abstractos
  • 00:26:59
    en el mundo cotidiano nos cuesta separar
  • 00:27:01
    contenido y significado en la idea de la
  • 00:27:03
    información pero podemos hacernos una
  • 00:27:06
    idea de por qué la información es física
  • 00:27:08
    si pensamos por ejemplo qué haríamos si
  • 00:27:11
    nos pidieran que señalaremos la
  • 00:27:12
    información siempre señal haríamos un
  • 00:27:15
    trozo de papel con letras escritas
  • 00:27:17
    podríamos señalar a la fibra óptica
  • 00:27:19
    podríamos señalar un disco duro
  • 00:27:22
    en el caso de un disco duro podemos ver
  • 00:27:25
    que la información realmente tiene un
  • 00:27:27
    contenido físico por ejemplo cuando
  • 00:27:29
    quieres guardar información en un disco
  • 00:27:31
    duro tienes que pagar dinero de verdad
  • 00:27:32
    tienes que salir a comprar digamos un
  • 00:27:35
    disco de 100 gigas el hecho de que haya
  • 00:27:37
    cierta cantidad física por la que pagas
  • 00:27:39
    dinero de verdad te dice que en realidad
  • 00:27:41
    la información es física por ejemplo
  • 00:27:44
    ahora estoy hablando con vosotros la
  • 00:27:47
    información se está transmitiendo
  • 00:27:48
    mediante el sonido
  • 00:27:50
    podría escribir una carta y la
  • 00:27:52
    información quedaría guardada como tinta
  • 00:27:54
    y símbolo sobre papel
  • 00:27:57
    cuando te haces a la idea de que la
  • 00:27:59
    información es física empiezas a
  • 00:28:01
    entender que las leyes de la física
  • 00:28:03
    limitan cómo puede procesarse la
  • 00:28:05
    información y que en el caso de la
  • 00:28:07
    física cuántica te ofrecen un mecanismo
  • 00:28:09
    totalmente nuevo para procesar y
  • 00:28:11
    comunicar información
  • 00:28:13
    [Música]
  • 00:28:17
    esto es información
  • 00:28:20
    en su adecuado uso puede traer una nueva
  • 00:28:23
    dignidad a la humanidad
  • 00:28:24
    [Música]
  • 00:28:26
    y uno se pregunta información clásica
  • 00:28:29
    información cuántica hay diferencia like
  • 00:28:31
    y todo empieza con el humilde bit
  • 00:28:35
    es una unidad fundamental de información
  • 00:28:37
    de información clásica está encapsulado
  • 00:28:40
    en un sistema físico que puede tener dos
  • 00:28:42
    estados seis y algo que está encendido o
  • 00:28:45
    apagado o algo que está cargado o
  • 00:28:47
    descargado o algo que está aquí o allí o
  • 00:28:49
    en términos matemáticos
  • 00:28:51
    101
  • 00:28:52
    en el mundo cuántico tenemos bits
  • 00:28:55
    cuánticos ocu bits y estos qubits se
  • 00:28:58
    pueden estar en superposición ser 0 y 1
  • 00:29:01
    al mismo tiempo y es la capacidad para
  • 00:29:04
    manipular el mundo a ese nivel de rareza
  • 00:29:06
    cuántica de superposiciones cuánticas lo
  • 00:29:09
    que nos permite realizar tareas
  • 00:29:10
    informáticas en mecánica cuántica que
  • 00:29:13
    son imposibles o muy difíciles usando
  • 00:29:15
    ordenadores convencionales
  • 00:29:17
    y nuestras tecnologías ya se están
  • 00:29:20
    aproximando a los límites de la
  • 00:29:21
    información cuántica y nuestros
  • 00:29:23
    transistores se acercan al tamaño de un
  • 00:29:25
    bit cuántico ocu bit y hemos llamado a
  • 00:29:28
    esto ley de moore en honor al fundador
  • 00:29:31
    de intel se lo predijo hace 20 años y de
  • 00:29:35
    hecho en el transcurso de los próximos
  • 00:29:37
    20 años esperamos que los transistores
  • 00:29:39
    que son el corazón de nuestros
  • 00:29:41
    dispositivos informáticos se acerquen al
  • 00:29:44
    tamaño de un único átomo celular
  • 00:29:48
    la segunda revolución cuántica consiste
  • 00:29:50
    en que hoy en día seamos capaces de
  • 00:29:52
    manipular sistemas cuánticos
  • 00:29:53
    individuales moléculas individuales
  • 00:29:56
    átomos individuales o en mi caso fotones
  • 00:29:58
    individuales
  • 00:30:00
    hasta ahora tras la primera revolución
  • 00:30:02
    cuántica éramos capaces de manipular
  • 00:30:04
    conjuntos leyes por ejemplo un láser
  • 00:30:07
    produciría miles de millones de fotones
  • 00:30:10
    no fotones individuales sino millones y
  • 00:30:12
    que hoy podamos manipular manejar
  • 00:30:14
    cuántos individuales como los llamamos
  • 00:30:16
    abre una nueva e inmensa área para el
  • 00:30:19
    desarrollo tecnológico
  • 00:30:22
    uno de los primeros logros de esta
  • 00:30:24
    segunda revolución cuántica es la
  • 00:30:26
    capacidad de fabricar herramientas
  • 00:30:28
    increíblemente precisas como un reloj
  • 00:30:30
    atómico el temporizador más preciso del
  • 00:30:33
    mundo
  • 00:30:34
    en la actualidad la precisión de los
  • 00:30:36
    relojes atómicos y es tal que si
  • 00:30:39
    hiciéramos un reloj y pudiéramos
  • 00:30:40
    mantenerlo funcionando unos 60 millones
  • 00:30:43
    de años no fallaría en más de un segundo
  • 00:30:45
    y el plus de la precisión y el control
  • 00:30:49
    cuántico que podemos lograr con los
  • 00:30:51
    átomos usados en los relojes atómicos
  • 00:30:54
    también es la base para los buenos
  • 00:30:59
    por tanto si puedes controlar qubits
  • 00:31:01
    individuales tendrás un reloj asombroso
  • 00:31:04
    pero si puedes controlar las
  • 00:31:06
    interacciones de docenas de cientos de
  • 00:31:08
    qubits todo al mismo tiempo crearás un
  • 00:31:10
    ordenador cuántico que podría ser el
  • 00:31:12
    invento más importante de nuestra era
  • 00:31:15
    en la informática cuántica puede
  • 00:31:18
    considerarse una revolución en la teoría
  • 00:31:20
    de la informática lo que pensamos hoy es
  • 00:31:22
    que los ordenadores cuánticos podrán
  • 00:31:24
    realizar ciertas tareas exponencialmente
  • 00:31:26
    más rápido que los ordenadores clásicos
  • 00:31:29
    y eso porque existe una tesis
  • 00:31:33
    fundamental muy importante en la
  • 00:31:35
    informática llamada la tesis moderna de
  • 00:31:37
    church touring
  • 00:31:38
    y lo que dice es que todos los
  • 00:31:41
    ordenadores clásicos normales son
  • 00:31:43
    básicamente equivalentes no es que
  • 00:31:46
    funcionen a la misma velocidad sino que
  • 00:31:48
    siguen las mismas normas se comportan de
  • 00:31:51
    forma similar
  • 00:31:52
    si intentas realizar una tarea con
  • 00:31:55
    digamos tu portátil sí y después
  • 00:31:59
    intentas hacer lo mismo con otro
  • 00:32:01
    ordenador se comportará prácticamente de
  • 00:32:04
    la misma forma dije approximately en
  • 00:32:07
    same way con la informática cuántica se
  • 00:32:10
    sale totalmente de eso de esa clase
  • 00:32:13
    equivalente los ordenadores cuánticos se
  • 00:32:16
    basan en el hecho de que el estado
  • 00:32:18
    cuántico de la memoria de un ordenador
  • 00:32:20
    contiene mucha más información aunque
  • 00:32:22
    sus descripciones glass y las
  • 00:32:25
    del ordenador cuántico manipulará y
  • 00:32:27
    almacenable cuánticos en lugar de bits
  • 00:32:30
    clásicos a los clásicos pueden estar en
  • 00:32:33
    dos estados 01 los cuánticos y en muchos
  • 00:32:36
    estados y esto hará posibles nuevos
  • 00:32:39
    fenómenos como el entrelazamiento y la
  • 00:32:41
    interferencia y eso es lo que puede
  • 00:32:44
    hacer más poderoso a un ordenador
  • 00:32:45
    cuántico esos fenómenos nuevos
  • 00:32:48
    cuanta potencia más y con qué fin wow
  • 00:32:52
    por alguna de sus primeras aplicaciones
  • 00:32:53
    y una de las más útiles es simular
  • 00:32:56
    sistemas cuánticos no es algo que la
  • 00:32:58
    mayoría de la gente vaya a querer hacer
  • 00:33:00
    en casa pero tiene muchas posibles
  • 00:33:01
    aplicaciones para comprender la
  • 00:33:04
    simulación cuántica es importante pensar
  • 00:33:06
    primero para que necesitamos la
  • 00:33:07
    simulación por ejemplo para que tenemos
  • 00:33:09
    un simulador de vuelo un simulador de
  • 00:33:12
    vuelo tiene un volante un mando
  • 00:33:14
    instrumentos se mueve hacia atrás y
  • 00:33:16
    hacia adelante hacia arriba hacia abajo
  • 00:33:18
    y aterrizas con tu 747 simulados
  • 00:33:22
    porque lo usamos bueno porque no
  • 00:33:24
    queremos que nadie aterrice de verdad
  • 00:33:26
    con un 747 hasta que sepan qué narices
  • 00:33:29
    está haciendo la estimulación cuántica
  • 00:33:31
    es lo mismo tienes moléculas grandes y
  • 00:33:34
    complicadas como un 747 de moléculas que
  • 00:33:36
    muestran todo tipo de comportamientos
  • 00:33:38
    cuánticos extraños quieres saber qué
  • 00:33:40
    hacer con ellas pero no sabes cómo
  • 00:33:42
    controlarlas qué hacer para que te
  • 00:33:43
    ofrezcan hilos y mulas en un ordenador
  • 00:33:46
    cuántico
  • 00:33:48
    un ordenador cuántico podría ayudar a
  • 00:33:49
    diseñar nuevos superconductores para
  • 00:33:51
    dirigir trenes de levitación magnética o
  • 00:33:54
    nuevos fármacos
  • 00:33:55
    podrían simular los átomos del fármaco
  • 00:33:57
    para decirnos cómo prepararlo y cómo
  • 00:34:00
    interactuar con otras sustancias
  • 00:34:01
    químicas
  • 00:34:02
    la química de los átomos el
  • 00:34:05
    comportamiento de los materiales todo
  • 00:34:07
    depende de la mecánica cuántica y un
  • 00:34:10
    ordenador cuántico es magnífico para
  • 00:34:11
    simular lo otros prevén un papel
  • 00:34:14
    distinto para la tecnología cuántica
  • 00:34:16
    [Música]
  • 00:34:17
    la mecánica cuántica nos da las
  • 00:34:19
    herramientas para percibir las cosas
  • 00:34:21
    mejor que nunca en como el mercurio en
  • 00:34:24
    el pescado y el plomo en los juguetes
  • 00:34:29
    detectar bombas en las cunetas mediante
  • 00:34:32
    la mecánica cuántica podemos hacer
  • 00:34:33
    sensores más sólidos más precisos más
  • 00:34:36
    sensibles y si podemos compactar los
  • 00:34:39
    podremos usar esos sensores ampliamente
  • 00:34:42
    en nuestro entorno medioambiental pero
  • 00:34:44
    lo que despertó el interés por la
  • 00:34:46
    informática cuántica fue el
  • 00:34:47
    descubrimiento de peterson
  • 00:34:49
    lo que hice fue demostrar que si podías
  • 00:34:52
    fabricar un hipotético ordenador
  • 00:34:53
    cuántico que no había logrado crear aún
  • 00:34:56
    podrías usarlo para factorizar números
  • 00:34:58
    grandes
  • 00:35:00
    si tomas dos números digamos el 3 y el 5
  • 00:35:03
    y los multiplicas el resultado es 15
  • 00:35:05
    factorizar es el proceso inverso
  • 00:35:07
    empiezas con el número 15 y quieres
  • 00:35:10
    deshacerlo y decir que es 3 veces 5 para
  • 00:35:13
    15 es muy fácil
  • 00:35:15
    puedes hacerlo de memoria y si coges
  • 00:35:19
    números de 200 dígitos con mucha
  • 00:35:21
    paciencia podrías multiplicarlos para
  • 00:35:22
    conseguir un número de 400 dígitos y los
  • 00:35:26
    ordenadores pueden hacerlo en un momento
  • 00:35:28
    pero si te dieron un número de 400
  • 00:35:30
    dígitos y te dijera que encontrase los
  • 00:35:33
    dos números de 200 dígitos que se
  • 00:35:35
    multiplicaron para obtenerlo no creo que
  • 00:35:37
    fuera es capaz muy el ordenador más
  • 00:35:39
    potente podría es un problema
  • 00:35:41
    básicamente imposible de resolver
  • 00:35:44
    el problema de la factorización se usa
  • 00:35:46
    para codificar la mayoría de los
  • 00:35:48
    mensajes secretos importantes que se
  • 00:35:50
    envían actualmente
  • 00:35:52
    funciona así digamos que cuando compras
  • 00:35:55
    algo por internet tu ordenador
  • 00:35:57
    multiplica dos cifras de 200 dígitos
  • 00:35:59
    para obtener la de 400 dígitos
  • 00:36:01
    cualquiera podría codificar cosas y
  • 00:36:04
    conoce esa cifra
  • 00:36:05
    pero para descodificar la tienes que
  • 00:36:07
    saber los dos números de 200 dígitos
  • 00:36:10
    nadie puede sacarlos a partir del número
  • 00:36:11
    de 400 dígitos porque el problema de
  • 00:36:14
    factorización es casi imposible de
  • 00:36:16
    resolver
  • 00:36:19
    el descubrimiento de sol era muy
  • 00:36:22
    emocionante porque lo que dije
  • 00:36:24
    esencialmente es dadme un ordenador
  • 00:36:27
    cuántico y podré descifrar la forma más
  • 00:36:29
    común y más importante de codificar
  • 00:36:32
    secretos y
  • 00:36:33
    los gobiernos se toman muy en serio el
  • 00:36:36
    desarrollo de un ordenador cuántico como
  • 00:36:38
    amenaza un ordenador cuántico puede
  • 00:36:40
    descifrar muchos de los códigos de
  • 00:36:42
    encriptación usados hoy en día incluidos
  • 00:36:45
    los que se usan en los satélites en los
  • 00:36:46
    bancos en las tarjetas de crédito y para
  • 00:36:49
    las comunicaciones de seguridad
  • 00:36:51
    pero aunque un ordenador cuántico podría
  • 00:36:54
    desvelar mensajes secretos los efectos
  • 00:36:56
    cuánticos también podrían usarse para
  • 00:36:58
    crear los códigos secretos mundiales
  • 00:37:00
    definitivos códigos cuánticos y ofrecer
  • 00:37:03
    una forma súper secreta de mantener la
  • 00:37:05
    confidencialidad
  • 00:37:07
    en la criptografía clásica pensamos que
  • 00:37:10
    el sistema es seguro porque el supuesto
  • 00:37:12
    fiscal no puede resolver un difícil
  • 00:37:14
    problema informático en la criptografía
  • 00:37:17
    cuántica no se puede descifrar un código
  • 00:37:19
    criptográfico cuántico a menos que se
  • 00:37:21
    descifra en las leyes de la física
  • 00:37:23
    witmark con la criptografía cuántica es
  • 00:37:26
    prácticamente imposible husmear en la
  • 00:37:28
    transmisión sin ser descubierto
  • 00:37:29
    podríamos llamarlo el efecto observador
  • 00:37:31
    ruido es como si estuvieras en una
  • 00:37:34
    fiesta escuchando la conversación de la
  • 00:37:36
    pareja de al lado ven sabrían al
  • 00:37:38
    instante sin mirar siquiera que les
  • 00:37:40
    estaban oyendo la criptografía cuántica
  • 00:37:43
    ya se ha utilizado a alto nivel asegurar
  • 00:37:46
    los resultados electorales en suiza-
  • 00:37:48
    aquí desarrollamos la tecnología básica
  • 00:37:51
    para la criptografía cuántica lo que se
  • 00:37:54
    aseguraba mediante la criptografía
  • 00:37:55
    cuántica es el vínculo de fibra óptica
  • 00:37:58
    que une el lugar donde se cuentan las
  • 00:37:59
    papeletas con el lugar donde están los
  • 00:38:02
    ordenadores del estado y esa fue la
  • 00:38:04
    primera aplicación pública de la
  • 00:38:05
    información cuántica en el mundo reales
  • 00:38:10
    la criptografía cuántica es sólo una de
  • 00:38:12
    las muchas y potentes herramientas
  • 00:38:13
    cuánticas que se desarrollan y utilizan
  • 00:38:16
    hoy en día pero la aplicación más
  • 00:38:18
    fantástica es un fenómeno conocido como
  • 00:38:20
    teletransportación cuántica
  • 00:38:22
    la teletransportación cuántica no tendrá
  • 00:38:26
    nada que ver con lo que se ve en ciencia
  • 00:38:28
    ficción porque no se traslada a ninguna
  • 00:38:30
    materia de un punto a a un punto b es la
  • 00:38:33
    información cuántica lo que se traslada
  • 00:38:35
    de
  • 00:38:36
    la teletransportación cuántica es
  • 00:38:39
    posible por el entrelazamiento anjou se
  • 00:38:41
    usa el entrelazamiento de dos fotones
  • 00:38:43
    para
  • 00:38:44
    transmitir la información de uno al otro
  • 00:38:52
    en 2004 hicimos un experimento de
  • 00:38:55
    teletransportación cuántica a través del
  • 00:38:57
    río danubio que extendimos un cable de
  • 00:38:59
    fibra de vidrio de una orilla a otra a
  • 00:39:02
    lo largo de 600 metros de esta fibra iba
  • 00:39:07
    por una cloaca y por eso lo llamamos el
  • 00:39:10
    experimento del tercer hombre y por la
  • 00:39:14
    película el tercer hombre
  • 00:39:17
    transcurría en las cloacas de viena con
  • 00:39:20
    orson welles de protagonista que es la
  • 00:39:22
    única película
  • 00:39:24
    en que la banda sonora es música de
  • 00:39:27
    cítara
  • 00:39:31
    creamos unos fotones entrelazados
  • 00:39:34
    enfocando un potente láser hacia un
  • 00:39:37
    cristal especial y así un fotón de alta
  • 00:39:40
    energía puede dividirse en dos fotones
  • 00:39:43
    de energía más baja que después se
  • 00:39:46
    entrelazan y
  • 00:39:47
    enviamos uno de los fotones hacia el
  • 00:39:50
    otro lado del río y no movemos el
  • 00:39:52
    primero
  • 00:39:54
    este fotón se encuentra después con un
  • 00:39:57
    tercero el que va a ser
  • 00:39:58
    teletransportador y al entrelazar estos
  • 00:40:01
    dos con las propiedades cuánticas del
  • 00:40:04
    tercero
  • 00:40:06
    se transfieren a la partícula del otro
  • 00:40:08
    lado del río y la teletransportación
  • 00:40:11
    sistema concluido
  • 00:40:15
    la teletransportación cuántica es una de
  • 00:40:18
    las demostraciones más bellas del
  • 00:40:20
    entrelazamiento en ella tendremos un
  • 00:40:22
    algo el estado cuántico o la estructura
  • 00:40:25
    definitiva de la materia que desaparece
  • 00:40:27
    a un lado y reaparece al otro sin ni
  • 00:40:29
    siquiera existir entre medias
  • 00:40:32
    pero el experimento de 2004 es es me
  • 00:40:37
    pongas tan que significa la nieve de
  • 00:40:40
    ayer
  • 00:40:40
    a la larga queremos llegar a los
  • 00:40:43
    satélites de tu estableciendo así la
  • 00:40:46
    comunicación cuántica a escala mundial
  • 00:40:49
    [Música]
  • 00:40:53
    ya conocemos el poder de la información
  • 00:40:55
    cuántica pero que hará falta para
  • 00:40:57
    descubrir todo el potencial de esta
  • 00:40:59
    tecnología que hará falta para construir
  • 00:41:01
    un ordenador cuántico los principios de
  • 00:41:04
    la informática cuántica se entienden
  • 00:41:06
    perfectamente
  • 00:41:07
    lo difícil es su implementación la
  • 00:41:10
    práctica
  • 00:41:12
    pérez no en principio no hay problema
  • 00:41:15
    para fabricar un ordenador cuántico eso
  • 00:41:17
    está muy claro ya sabemos como una mini
  • 00:41:20
    series de operaciones cuánticas en papel
  • 00:41:21
    y que llevarán dándonos un ordenador
  • 00:41:24
    cuántico el problema está en trasladarlo
  • 00:41:27
    al hardware real no sabemos cómo va a
  • 00:41:29
    ser un ordenador cuántico porque todavía
  • 00:41:32
    no lo tenemos tomemos un modelo teórico
  • 00:41:34
    y estamos buscando y probando
  • 00:41:36
    dispositivos físicos que podrían
  • 00:41:38
    implementar nuestro modelo teórico
  • 00:41:40
    un ordenador cuántico requiere mantener
  • 00:41:42
    las superposiciones cuánticas para que
  • 00:41:44
    funcionen correctamente al igual que en
  • 00:41:47
    el experimento de la doble ranura en que
  • 00:41:49
    la superposición en patrón de
  • 00:41:50
    interferencias se perdían si el electrón
  • 00:41:52
    se observaba o media de cualquier forma
  • 00:41:54
    el ordenador cuántico obtiene su
  • 00:41:57
    potencia al mantener las superposiciones
  • 00:41:59
    a grandes de todos los cubitos
  • 00:42:01
    y eso significa mantenerlo muy bien
  • 00:42:05
    aislado y protegerlo de cualquier
  • 00:42:06
    interacción no deseada hasta que en la
  • 00:42:09
    tarea haya finalizado
  • 00:42:11
    y eso es algo muy difícil el mayor
  • 00:42:14
    desafío para fabricar un ordenador
  • 00:42:16
    cuántico es que sigue siendo cuántico y
  • 00:42:19
    eso significa tenerlo totalmente aislado
  • 00:42:21
    los sistemas cuánticos tienen la
  • 00:42:24
    fastidiosa característica de dejar de
  • 00:42:26
    ser cuánticos cuando vierten información
  • 00:42:28
    sobre sí mismos en cualquier sitio por
  • 00:42:30
    tanto el aislamiento es uno de los
  • 00:42:32
    problemas clave a la hora de fabricar
  • 00:42:34
    ordenadores cuánticos los objetos
  • 00:42:37
    cuánticos grandes o los físicos constan
  • 00:42:40
    de miles de millones de partículas fort
  • 00:42:42
    hood y cada partícula es una partícula
  • 00:42:45
    cuántica
  • 00:42:46
    pero cuando se juntan muchas partículas
  • 00:42:49
    cada una de ellas interactúa con el
  • 00:42:52
    entorno de spanair
  • 00:42:53
    para los sistemas cuánticos el entorno
  • 00:42:56
    se refiere a todas las cosas que rodean
  • 00:42:58
    el sistema de partículas cuánticas como
  • 00:43:01
    el polvo o los campos magnéticos
  • 00:43:02
    externos radiaciones de fondo todo lo
  • 00:43:06
    que pueda un comportamiento no deseado
  • 00:43:08
    del sistema que se intenta controlar es
  • 00:43:10
    muy difícil preservar la superposición
  • 00:43:12
    en el laboratorio del doctor while and
  • 00:43:15
    los bits se almacenan en la llamada
  • 00:43:16
    trampa de iones
  • 00:43:18
    la analogía entre nuestra trampa de
  • 00:43:21
    iones y una canica en un cuenco es la
  • 00:43:24
    siguiente
  • 00:43:26
    podemos pensar que la canica es el átomo
  • 00:43:29
    y el cuenco la llamada trampa
  • 00:43:33
    la forma en que retenemos los átomos y
  • 00:43:36
    podemos por ejemplo con los átomos la
  • 00:43:38
    canica y el cuenco hacer girar la canica
  • 00:43:41
    en una órbita circular alrededor del
  • 00:43:43
    centro del cuenco con nuestros átomos
  • 00:43:45
    también podemos hacerlo con la canica en
  • 00:43:48
    el cuenco solemos en algún momento te
  • 00:43:51
    das cuenta de que el átomo digamos va a
  • 00:43:53
    estar en el lado izquierdo del cuenco o
  • 00:43:55
    en el derecho lo curioso de los sistemas
  • 00:43:58
    cuánticos que nos permite hacer qubits
  • 00:44:02
    es que
  • 00:44:03
    podemos poner el átomo en estado de
  • 00:44:06
    superposición en su cuenco su trampa
  • 00:44:09
    para que en algún momento no esté en el
  • 00:44:12
    lado izquierdo o el derecho sino en los
  • 00:44:14
    dos lados al mismo tiempo
  • 00:44:19
    y la analogía con el gato de schrödinger
  • 00:44:22
    es que podemos crear situaciones en que
  • 00:44:25
    tengamos una superposición de todos los
  • 00:44:27
    átomos que señalan en una dirección y
  • 00:44:31
    todos los que señalan en la dirección
  • 00:44:32
    opuesta al mismo tiempo
  • 00:44:36
    qué aspecto podría tener un ordenador
  • 00:44:38
    cuántico
  • 00:44:40
    detrás de mí podéis ver un prototipo de
  • 00:44:43
    ordenador cuántico ayer está compuesto
  • 00:44:45
    por un potentísimo imán hecho de
  • 00:44:47
    material superconductor
  • 00:44:49
    bañado en helio líquido a unos 266
  • 00:44:52
    grados bajo cero
  • 00:44:54
    los qubits de este sistema están hechos
  • 00:44:57
    de los pequeños imanes que hay dentro
  • 00:44:58
    del núcleo de los átomos al final de la
  • 00:45:01
    computación usamos el campo magnético de
  • 00:45:03
    estos qubits para poder leer de un tirón
  • 00:45:05
    la respuesta de la computación es este
  • 00:45:08
    ordenador cuántico en concreto tiene una
  • 00:45:10
    docena de bits cuánticos o el
  • 00:45:11
    equivalente a 1000 bits clásicos como
  • 00:45:14
    los ordenadores de los años 50
  • 00:45:17
    si logramos fabricar uno con unos 60 ó
  • 00:45:19
    70 bits cuánticos será un ordenador más
  • 00:45:21
    potente que todos los ordenadores
  • 00:45:23
    clásicos de la tierra
  • 00:45:26
    hoy en día los científicos desafían los
  • 00:45:29
    límites de la teoría y la
  • 00:45:30
    experimentación van de las pizarras al
  • 00:45:33
    laboratorio manejan el poder del
  • 00:45:35
    misterioso mundo cuántico sientan las
  • 00:45:37
    bases de una nueva era de descubrimiento
  • 00:45:39
    e innovación
  • 00:45:40
    [Música]
  • 00:45:42
    creo que los dispositivos y los efectos
  • 00:45:44
    de los que hablamos pueden tener un
  • 00:45:46
    enorme impacto en la tecnología futura y
  • 00:45:48
    en la forma de vivir de la gente hoy
  • 00:45:49
    pero no puedo decirte lo que va a pasar
  • 00:45:51
    exactamente sin embargo lo más
  • 00:45:53
    importante del futuro es que ahora que
  • 00:45:55
    estamos aprendiendo a hablar con los
  • 00:45:57
    átomos en su propio idioma el de la
  • 00:45:59
    información cuántica es podemos hablar y
  • 00:46:01
    tratar con ellos de formas impensables
  • 00:46:03
    hasta la fecha
  • 00:46:06
    es dificilísimo predecir el impacto de
  • 00:46:09
    una nueva tecnología que tomemos por
  • 00:46:11
    ejemplo el láser que se inventó a
  • 00:46:13
    mediados del siglo 20 que iba predecir
  • 00:46:16
    por entonces el láser se usaría para
  • 00:46:19
    reproducir un cd o en una caja
  • 00:46:21
    registradora o para la cirugía ocular
  • 00:46:23
    pero no creo que nadie hubiera podido
  • 00:46:26
    predecir el impacto social del láser o
  • 00:46:28
    zombies
  • 00:46:29
    yo creo que la tendencia siempre es la
  • 00:46:32
    misma
  • 00:46:33
    piezas con la investigación básica en un
  • 00:46:35
    laboratorio con una máquina grande y
  • 00:46:37
    complicada que cuesta mucho dinero y si
  • 00:46:40
    verdaderamente existe mercado al final
  • 00:46:42
    tienes un aparato sencillo y nada
  • 00:46:44
    costoso
  • 00:46:46
    el láser es un buen ejemplo los primeros
  • 00:46:49
    láseres eran grandes máquinas en
  • 00:46:51
    laboratorios complicadas de manejar poco
  • 00:46:53
    fiables
  • 00:46:54
    hoy en día hay un semiconductor láser
  • 00:46:57
    barato en cada reproductor de cd o dvd y
  • 00:47:01
    estoy convencidísimo de que si un solo
  • 00:47:04
    botón o fotón entrelazados
  • 00:47:06
    tiene una aplicación real que tenga
  • 00:47:08
    mercado
  • 00:47:09
    será posible hacerlo muy pequeño y muy
  • 00:47:13
    barato
  • 00:47:14
    en los 50 las primeras personas que
  • 00:47:17
    trabajaron en los ordenadores clásicos
  • 00:47:19
    lo hicieron por motivos muy concretos y
  • 00:47:21
    quizás muy aburridos el presidente de
  • 00:47:24
    ibm dijo no veo mercado para más de un
  • 00:47:27
    puñado de ordenadores en todo el mundo
  • 00:47:29
    nadie nos vio esperando el autobús y
  • 00:47:31
    hablando con un amigo al otro lado de la
  • 00:47:33
    tierra o mirando dónde ir a tomar pizza
  • 00:47:35
    o viendo una película
  • 00:47:37
    la informática cuántica es poderosa nos
  • 00:47:40
    abre todo un mundo nuevo para mirar el
  • 00:47:42
    universo y la información y no tengo ni
  • 00:47:44
    idea de cómo cambiará el mundo de aquí a
  • 00:47:46
    30 años pero sé que lo hará
  • 00:47:48
    wow
  • 00:47:49
    una posibilidad maravillosa de
  • 00:47:51
    transformar la forma en que funciona las
  • 00:47:54
    sociedades si queréis usar líneas de
  • 00:47:56
    transmisión superconductoras como bases
  • 00:47:58
    de la transmisión de energía podemos
  • 00:48:01
    usar este efecto mecánico cuántico ya se
  • 00:48:04
    ha demostrado pero si pudiéramos usarlo
  • 00:48:06
    a gran escala
  • 00:48:08
    para transmitir energía a través del
  • 00:48:10
    continente
  • 00:48:12
    podríamos utilizar las fuentes de
  • 00:48:14
    energía renovables de manera más eficaz
  • 00:48:17
    desarrollarlas en lugares donde sea
  • 00:48:18
    factible y transmitir la energía donde
  • 00:48:21
    se necesite espero que eso ocurra pronto
  • 00:48:23
    desde luego podría pasar muy pronto
  • 00:48:26
    claro que la mecánica cuántica es rara
  • 00:48:29
    como lo era la idea de volar antes de
  • 00:48:30
    que descubriéramos cómo fabricar aviones
  • 00:48:32
    y cohetes contrarrestando el efecto de
  • 00:48:34
    la gravedad
  • 00:48:35
    ahora despegamos hacia el futuro
  • 00:48:37
    cuántico al comprender cómo se comportan
  • 00:48:40
    los átomos y las partículas elementales
  • 00:48:41
    a su nivel más íntimo al nivel se hablan
  • 00:48:44
    entre sí en el idioma de la información
  • 00:48:46
    cuántica podemos domesticar esos cuentos
  • 00:48:49
    salvajes podemos colaborar con ellos
  • 00:48:51
    para crear nuevas formas de procesar la
  • 00:48:53
    información nuevas formas de calcular y
  • 00:48:56
    comunicarnos que transformarán nuestra
  • 00:48:57
    vida de una forma radical
  • 00:49:00
    esta forma de pensar en el mundo de
  • 00:49:03
    comprender el nivel de información
  • 00:49:04
    cuántica puede transformar todas las
  • 00:49:06
    tecnologías que poseemos
  • 00:49:09
    y al aprender a hablar con esos átomos y
  • 00:49:12
    partículas elementales encontraremos un
  • 00:49:14
    nuevo lugar para nosotros en el mundo
  • 00:49:16
    cuántico
  • 00:49:17
    [Música]
  • 00:49:39
    su ecuación sentó las bases de una
  • 00:49:42
    teoría completa de la mecánica cuántica
  • 00:49:43
    que no sólo dio a los científicos una
  • 00:49:45
    receta universal para comprender todos
  • 00:49:48
    los fenómenos cuánticos anteriores
  • 00:49:50
    también les proporciona una forma
  • 00:49:52
    sistemática de cruzar el mundo atómico
  • 00:49:54
    para encontrar nuevos e inesperados
  • 00:49:57
    efectos cuánticos un experto otorgó a
  • 00:49:59
    los científicos la que es probablemente
  • 00:50:01
    que es la teoría más precisa y con más
  • 00:50:03
    fuerza jamás concebida por la humanidad
  • 00:50:06
    verde
  • 00:50:08
    aunque el descubrimiento de la teoría
  • 00:50:10
    cuántica fue tremendamente útil como
  • 00:50:12
    herramienta científica e hizo posibles
  • 00:50:15
    muchas de las tecnologías actuales
  • 00:50:16
    planteo más preguntas que respuestas
  • 00:50:19
    muchas de esas preguntas se ilustran en
  • 00:50:22
    el famoso experimento de la doble ranura
  • 00:50:23
    un ensayo que todavía hoy sobrecoge a
  • 00:50:26
    los científicos el experimento de la
  • 00:50:28
    doble ranura es en realidad una metáfora
  • 00:50:31
    de la dualidad onda partículas así que
  • 00:50:34
    significa en la física clásica tenemos
  • 00:50:37
    ondas como las sonoras o las
  • 00:50:40
    electromagnéticas y también tenemos
  • 00:50:42
    partículas y como las bolas de villanos
  • 00:50:46
    después de la mecánica cuántica una
  • 00:50:48
    partícula como un electrón también puede
  • 00:50:50
    comportarse a veces como una onda el
  • 00:50:53
    experimento de la doble ranura es tan
  • 00:50:54
    emocionante para los físicos y para
  • 00:50:56
    cualquiera que se sienta atraído por la
  • 00:50:58
    física cuántica porque contiene la
  • 00:51:00
    esencia de la mecánica cuántica of
  • 00:51:02
    quantum e kalex
  • 00:51:07
    el experimento de la doble ranura
  • 00:51:12
    [Música]
  • 00:51:16
    en el experimento de la doble ranura una
  • 00:51:19
    electrones choca contra una pantalla que
  • 00:51:21
    tiene dos ranuras paralelas y después
  • 00:51:23
    contra la otra pantalla
  • 00:51:33
    [Música]
  • 00:51:38
    al hacer este experimento con las luces
  • 00:51:41
    encendidas no ocurre nada inusual los
  • 00:51:44
    electrones forman en la pantalla el
  • 00:51:45
    mismo patrón que harían unas bolitas de
  • 00:51:47
    papel o incluso unos tomates pero cuando
  • 00:51:50
    apagamos las luces sucede algo muy
  • 00:51:52
    sorprendente
  • 00:51:53
    [Música]
  • 00:52:00
    [Música]
  • 00:52:03
    lo que se observa en la pantalla es una
  • 00:52:06
    serie de máximos y mínimos
  • 00:52:08
    está serie de máximos y mínimos se
  • 00:52:11
    conoce como patrón de interferencia o
  • 00:52:14
    máximo son los puntos donde se acumulan
  • 00:52:16
    electrones mínimos son los puntos que
  • 00:52:18
    evitan tiene que el patrón de
  • 00:52:19
    interferencia es lo que esperarías ver
  • 00:52:21
    si envías es ondas no partículas a
  • 00:52:23
    través de la doble ranura
  • 00:52:26
    [Música]
  • 00:52:29
    esto se explica matemáticamente por la
  • 00:52:32
    ecuación de onda de schrödinger que
  • 00:52:34
    predice exactamente el patrón de
  • 00:52:36
    interferencia observado por la teoría
  • 00:52:38
    cuántica no nos dice dónde está él
  • 00:52:39
    apoyándolo tenemos tenemos un modelo
  • 00:52:42
    teórico y estamos buscando y probando
  • 00:52:44
    dispositivos físicos que podrían
  • 00:52:46
    implementar nuestro modelo teórico
  • 00:52:48
    un ordenador cuántico requiere mantener
  • 00:52:50
    las superposiciones cuánticas para que
  • 00:52:52
    funcionen correctamente
  • 00:52:54
    al igual que en el experimento de la
  • 00:52:55
    doble ranura en que la superposición y
  • 00:52:58
    el patrón de interferencia se perdían si
  • 00:53:00
    el electrón se observaba o media de
  • 00:53:01
    cualquier forma el ordenador cuántico
  • 00:53:04
    obtiene su potencia al mantener las
  • 00:53:06
    superposiciones a gran escala de todos
  • 00:53:08
    los qubits
  • 00:53:10
    eso significa mantenerlo muy bien
  • 00:53:12
    aislado y protegerlo de cualquier
  • 00:53:14
    interacción no deseada hasta que la
  • 00:53:17
    tarea haya finalizado
  • 00:53:19
    y eso es algo muy difícil el mayor
  • 00:53:22
    desafío para fabricar un ordenador
  • 00:53:24
    cuántico es que sigue siendo cuántico y
  • 00:53:27
    eso significa tenerlo totalmente aislado
  • 00:53:29
    los sistemas cuánticos tienen la
  • 00:53:32
    fastidiosa característica de dejar de
  • 00:53:34
    ser cuánticos
  • 00:53:35
    en información sobre sí mismos en
  • 00:53:37
    cualquier sitio por tanto el aislamiento
  • 00:53:39
    es uno de los problemas clave a la hora
  • 00:53:42
    de fabricar ordenadores cuánticos los
  • 00:53:44
    objetos cuánticos grandes o los físicos
  • 00:53:47
    constan de miles de millones de
  • 00:53:49
    partículas fort hood y cada partícula es
  • 00:53:52
    una partícula cuántica
  • 00:53:54
    pero cuando se juntan muchas partículas
  • 00:53:57
    a cada una de ellas interactúa con el
  • 00:54:00
    entorno de spanair
  • 00:54:01
    para los sistemas cuánticos el entorno
  • 00:54:04
    se refiere a todas las cosas que rodean
  • 00:54:06
    el sistema de partículas cuánticas como
  • 00:54:09
    el polvo o los campos magnéticos
  • 00:54:10
    externos radiaciones de fondo todo lo
  • 00:54:14
    que pueda conducir a un comportamiento
  • 00:54:15
    no deseado del sistema que se intenta
  • 00:54:17
    controlar es muy difícil preservar la
  • 00:54:20
    superposición en el laboratorio del
  • 00:54:22
    doctor while and los qubits se almacenan
  • 00:54:24
    en la llamada trampa de iones
  • 00:54:26
    la analogía entre nuestra trampa de
  • 00:54:29
    iones y una canica en un cuenco es la
  • 00:54:32
    siguiente
  • 00:54:34
    y podemos pensar que la canica es el
  • 00:54:37
    átomo y el cuenco la llamada trampa
  • 00:54:41
    la forma en que retenemos los átomos y
  • 00:54:44
    podemos por ejemplo con los átomos la
  • 00:54:46
    canica y el cuenco hacer girar la canica
  • 00:54:49
    en una órbita circular alrededor del
  • 00:54:51
    centro del cuenco con nuestros átomos
  • 00:54:53
    también podemos hacerlo con la canica en
  • 00:54:56
    el cuenco solemos en algún momento te
  • 00:54:59
    das cuenta de que el átomo digamos va a
  • 00:55:01
    estar en el lado izquierdo del cuenco o
  • 00:55:03
    en el derecho lo curioso de los sistemas
  • 00:55:06
    cuánticos que nos permite hacer qubits
  • 00:55:09
    es que
  • 00:55:11
    podemos poner el átomo en estado de
  • 00:55:14
    superposición en su cuenco su trampa
  • 00:55:17
    para que en algún momento no esté en el
  • 00:55:20
    lado izquierdo o el derecho sino en los
  • 00:55:22
    dos lados al mismo tiempo
  • 00:55:27
    la analogía con el gato de schrödinger
  • 00:55:30
    es que podemos crear situaciones en que
  • 00:55:33
    tengamos una superposición de todos los
  • 00:55:35
    átomos que señalan en una dirección y
  • 00:55:39
    todos los que se hace en la criptografía
  • 00:55:42
    clásica pensamos que el sistema es
  • 00:55:44
    seguro porque el supuesto fiscal no
  • 00:55:46
    puede resolver un difícil problema
  • 00:55:47
    informático en la criptografía cuántica
  • 00:55:50
    no se puede descifrar un código
  • 00:55:52
    criptográfico cuántico a menos que se
  • 00:55:54
    descifra en las leyes de la física
  • 00:55:56
    witmark con la criptografía cuántica es
  • 00:55:59
    prácticamente imposible husmear en la
  • 00:56:01
    transmisión sin ser descubierto
  • 00:56:02
    podríamos llamarlo el efecto observador
  • 00:56:04
    ruido es como si estuvieras en una
  • 00:56:07
    fiesta escuchando la conversación de la
  • 00:56:09
    pareja de al lado ven sabrían al
  • 00:56:11
    instante sin mirar siquiera que les
  • 00:56:13
    estaban oyendo la criptografía cuántica
  • 00:56:16
    ya se ha utilizado a alto nivel asegurar
  • 00:56:19
    los resultados electorales en suiza-
  • 00:56:21
    aquí desarrollamos la tecnología básica
  • 00:56:24
    para la criptografía cuántica lo que se
  • 00:56:27
    aseguraba mediante la criptografía
  • 00:56:28
    cuántica es el vínculo de fibra óptica
  • 00:56:30
    que une el lugar donde se cuentan las
  • 00:56:32
    papeletas con el lugar donde están los
  • 00:56:35
    ordenadores del estado y esa fue la
  • 00:56:37
    primera aplicación pública de la
  • 00:56:38
    información cuántica en el mundo reales
  • 00:56:43
    la criptografía cuántica es sólo una de
  • 00:56:45
    las muchas y potentes herramientas
  • 00:56:46
    cuánticas que se desarrollan y utilizan
  • 00:56:49
    hoy en día pero la aplicación más
  • 00:56:51
    fantástica es un fenómeno conocido como
  • 00:56:53
    teletransportación cuántica
  • 00:56:55
    la teletransportación cuántica no tendrá
  • 00:56:59
    nada que ver con lo que se ve en ciencia
  • 00:57:01
    ficción porque no se traslada a ninguna
  • 00:57:03
    materia de un punto a a un punto b es la
  • 00:57:06
    información cuántica lo que se traslada
  • 00:57:08
    de un ave la teletransportación cuántica
  • 00:57:12
    es posible por el entrelazamiento se usa
  • 00:57:15
    el entrelazamiento de dos fotones para
  • 00:57:17
    transmitir la información de uno al otro
  • 00:57:25
    en 2004 hicimos un experimento de
  • 00:57:28
    teletransportación cuántica a través del
  • 00:57:30
    río danubio que extendimos un cable de
  • 00:57:32
    fibra de vidrio de una orilla a otra a
  • 00:57:35
    lo largo de 600 metros de esta fibra y
  • 00:57:40
    va por una cloaca y por eso lo llamamos
  • 00:57:43
    el experimento del tercer hombre y por
  • 00:57:47
    la película el tercer hombre usted
  • 00:57:50
    transcurría en las pruebas de viena con
  • 00:57:53
    orson welles de protagonista que es la
  • 00:57:55
    única película web
  • 00:57:57
    en que la banda sonora es música de
  • 00:58:00
    cítara
  • 00:58:04
    creamos unos fotones entrelazados
  • 00:58:07
    enfocando un potente láser hacia un
  • 00:58:10
    cristal especial y así un fotón de alta
  • 00:58:13
    energía puede dividirse en dos fotones
  • 00:58:16
    de energía más baja que después se
  • 00:58:19
    entrelazan y
  • 00:58:20
    enviamos uno de los fotones hacia el
  • 00:58:23
    otro lado del río y no movemos el
  • 00:58:25
    primero
  • 00:58:27
    este botón se encuentra después con un
  • 00:58:30
    tercero el que va a ser
  • 00:58:31
    teletransportador al entrelazar estos
  • 00:58:34
    dos las propiedades cuánticas del
  • 00:58:37
    tercero
  • 00:58:39
    se ilustran en el famoso experimento de
  • 00:58:42
    la doble ranura un ensayo que todavía
  • 00:58:44
    hoy sobrecoge a los científicos el
  • 00:58:46
    experimento de la doble ranura es en
  • 00:58:49
    realidad una metáfora de la dualidad
  • 00:58:51
    onda partícula que significa en la
  • 00:58:55
    física clásica tenemos ondas como las
  • 00:58:58
    sonoras o las electromagnéticas y
  • 00:59:00
    también tenemos partículas y como las
  • 00:59:02
    bolas de billar
  • 00:59:04
    después de la mecánica cuántica una
  • 00:59:07
    partícula como un electrón también puede
  • 00:59:09
    comportarse a veces como una onda el
  • 00:59:12
    experimento de la doble ranura es tan
  • 00:59:13
    emocionante para los físicos y para
  • 00:59:15
    cualquiera que se sienta atraído por la
  • 00:59:17
    física cuántica porque contiene la
  • 00:59:19
    esencia de la mecánica cuántica of
  • 00:59:21
    quantum mecánica
  • 00:59:26
    el experimento de la doble ranura
  • 00:59:31
    [Música]
  • 00:59:34
    en el experimento de la doble ranura una
  • 00:59:38
    de electrones choca contra una pantalla
  • 00:59:40
    que tiene dos ranuras paralelas y
  • 00:59:42
    después contra otra pantalla
  • 00:59:52
    [Música]
  • 00:59:57
    al hacer este experimento con las luces
  • 01:00:00
    encendidas no ocurre nada inusual los
  • 01:00:03
    electrones forman en la pantalla el
  • 01:00:04
    mismo patrón que harían unas bolitas de
  • 01:00:06
    papel o incluso unos tomates pero cuando
  • 01:00:09
    apagamos las luces sucede algo muy
  • 01:00:11
    sorprendente
  • 01:00:12
    [Música]
  • 01:00:19
    [Música]
  • 01:00:22
    lo que se observa en la pantalla es una
  • 01:00:25
    serie de máximos y mínimos
  • 01:00:27
    está serie de máximos y mínimos se
  • 01:00:30
    conoce como patrón de interferencia o
  • 01:00:33
    máximo son los puntos donde se acumulan
  • 01:00:35
    electrones mínimos son los puntos que
  • 01:00:37
    evitan tiene el patrón de interferencia
  • 01:00:39
    es lo que esperarías ver si envías es
  • 01:00:41
    ondas no partículas a través de la doble
  • 01:00:43
    ranura
  • 01:00:44
    [Música]
  • 01:00:48
    esto se explica automáticamente por la
  • 01:00:51
    ecuación de onda de schrödinger que
  • 01:00:53
    predice exactamente el patrón de
  • 01:00:55
    interferencia observado por la teoría
  • 01:00:57
    cuántica no nos dijeron desde la
  • 01:00:58
    partícula al atravesar las ranuras la
  • 01:01:01
    diferencia básica entre la física
  • 01:01:03
    clásica y la cuántica es que en la
  • 01:01:05
    física clásica se puede predecir tanto
  • 01:01:08
    la oposición como la velocidad de las
  • 01:01:10
    partículas
  • 01:01:11
    mientras que en la teoría cuántica no se
  • 01:01:14
    puede predecir ninguna de las dos porque
  • 01:01:17
    es distinto el patrón de la pantalla
  • 01:01:19
    según éste la luz encendida o apagada en
  • 01:01:21
    la física clásica estamos acostumbrados
  • 01:01:24
    a un universo independiente de nosotros
  • 01:01:26
    sepamos de él o no wicked podemos
  • 01:01:29
    mirarlo bauer da igual ni cambia ni se
  • 01:01:32
    molesta da sanquer y sigue sus propias
  • 01:01:36
    normas en la mecánica cuántica ya no
  • 01:01:39
    ocurre
  • 01:01:41
    quien puso nombre a este fenómeno en
  • 01:01:43
    alemán
  • 01:01:44
    personal con el entrelazamiento y en
  • 01:01:47
    inglés entanglement
  • 01:01:49
    el caso es que el alemán es un nombre
  • 01:01:52
    mejor
  • 01:01:52
    [Música]
  • 01:01:53
    es algo así una conexión muy fuerte y
  • 01:01:57
    bien definida cuál es mientras que en
  • 01:01:59
    tan de un man suena un poco más a
  • 01:02:01
    espagueti algo no muy bien definido
  • 01:02:04
    y supongamos que tenemos dos partículas
  • 01:02:07
    entrelazadas como una pareja de
  • 01:02:09
    bailarines si los bailarines no pueden
  • 01:02:11
    verse ni hablarse mientras bailan es
  • 01:02:13
    posible aunque difícil que mantengan la
  • 01:02:16
    sincronización solo pueden hacerlo si
  • 01:02:18
    han ensayado los pasos de baile
  • 01:02:22
    einstein esperaba que con las partículas
  • 01:02:24
    entrelazadas ocurriera lo mismo que la
  • 01:02:26
    correlación con la que dos fotones
  • 01:02:27
    reaccionan a una posible medición
  • 01:02:29
    pudiera explicarse si los resultados de
  • 01:02:31
    la medición estaban predeterminados pero
  • 01:02:34
    pero se equivocaba el entrelazamiento es
  • 01:02:36
    una conexión entre partículas más fuerte
  • 01:02:38
    que ninguna que pueda darse usando la
  • 01:02:40
    física clásica
  • 01:02:42
    estas curiosidades cuánticas
  • 01:02:44
    desconcertaron a los investigadores
  • 01:02:46
    durante más de un cuarto de siglo en
  • 01:02:48
    1964 el físico irlandés john bell y de
  • 01:02:51
    un experimento para comprobar que lo que
  • 01:02:53
    decía einstein era imposible
  • 01:02:56
    el artículo einstein podolski rose en de
  • 01:03:00
    1935 fue básicamente ignorado durante
  • 01:03:02
    sus primeros treinta años de existencia
  • 01:03:06
    después apareció john bell
  • 01:03:09
    y demostró que no es posible una
  • 01:03:12
    explicación sencilla y básica del
  • 01:03:14
    entrelazamiento
  • 01:03:15
    es que de eso dio pie a experimentos
  • 01:03:18
    fundamentales en que la gente quería
  • 01:03:19
    saber en serio está tan loca la
  • 01:03:22
    naturaleza en serio está entrar a la
  • 01:03:23
    naturaleza el artículo de john bell
  • 01:03:26
    sobre el entrelazamiento coincidió con
  • 01:03:29
    el desarrollo del láser lo que
  • 01:03:30
    posibilitó estos experimentos cuando leí
  • 01:03:33
    el artículo de yumbel con descubrí lo
  • 01:03:35
    que era el entrelazamiento y fue
  • 01:03:38
    absolutamente fascinante
  • 01:03:40
    leer el artículo fue un shock algo como
  • 01:03:43
    el amor a primera vista
  • 01:03:45
    explicaba que el gran debate entre
  • 01:03:47
    einstein y board sobre las bases de la
  • 01:03:50
    mecánica cuántica podía resolverse
  • 01:03:52
    haciendo un experimento
  • 01:03:55
    yo era un experimentalista quería
  • 01:03:58
    participar a fans para que el debate
  • 01:04:02
    la base del experimento es producir
  • 01:04:05
    pares de fotones que vuelen en
  • 01:04:06
    direcciones opuestas
  • 01:04:08
    y después cuando estén separados 12
  • 01:04:11
    metros medir exactamente en el mismo
  • 01:04:14
    instante
  • 01:04:17
    y la idea es que las dos medidas
  • 01:04:19
    separadas por 12 metros deben estar
  • 01:04:21
    separadas en el sentido de la
  • 01:04:23
    relatividad lo que quiero decir que lo
  • 01:04:27
    que miro en un lado no debería poder
  • 01:04:29
    influir en el resultado de la medición
  • 01:04:31
    tomada al otro lado
  • 01:04:34
    este es un punto crítico la relatividad
  • 01:04:37
    nos dice que nada puede viajar más
  • 01:04:39
    rápido gráfico cuántico a menos que se
  • 01:04:41
    descifre en las leyes de la física
  • 01:04:44
    wisco con la criptografía cuántica es
  • 01:04:46
    prácticamente imposible husmear en la
  • 01:04:48
    transmisión sin ser descubierto
  • 01:04:49
    podríamos llamarlo el efecto observador
  • 01:04:51
    ruido es como si estuvieras en una
  • 01:04:54
    fiesta escuchando la conversación de la
  • 01:04:56
    pareja de al lado ven y sabrían al
  • 01:04:58
    instante sin mirar siquiera que les
  • 01:05:00
    estaban oyendo la criptografía cuántica
  • 01:05:03
    ya se ha utilizado a alto nivel asegurar
  • 01:05:06
    los resultados electorales en suiza aquí
  • 01:05:09
    desarrollamos la tecnología básica para
  • 01:05:11
    la criptografía cuántica lo que se
  • 01:05:14
    aseguraba mediante la criptografía
  • 01:05:15
    cuántica es el vínculo de fibra óptica
  • 01:05:17
    que une el lugar donde se cuentan las
  • 01:05:19
    papeletas con el lugar donde están los
  • 01:05:22
    ordenadores del estado y esa fue la
  • 01:05:24
    primera aplicación pública de la
  • 01:05:25
    información cuántica en el mundo reales
  • 01:05:30
    la criptografía cuántica es sólo una de
  • 01:05:32
    las muchas y potentes herramientas
  • 01:05:33
    cuánticas que se desarrollan y utilizan
  • 01:05:36
    hoy en día pero la aplicación más
  • 01:05:38
    fantástica es un fenómeno conocido como
  • 01:05:40
    teletransportación cuántica
  • 01:05:44
    la teletransportación cuántica no tendrá
  • 01:05:46
    nada que ver con lo que se ve en ciencia
  • 01:05:48
    ficción porque no se traslada a ninguna
  • 01:05:50
    materia de un punto a a un punto b es la
  • 01:05:53
    información cuántica lo que se
  • 01:05:55
    trasladaría de la teletransportación
  • 01:05:58
    cuántica es posible por el
  • 01:06:00
    entrelazamiento se usa el
  • 01:06:02
    entrelazamiento de dos fotones para
  • 01:06:04
    transmitir la información de uno al otro
  • 01:06:12
    en 2004 hicimos un experimento de
  • 01:06:15
    teletransportación cuántica a través del
  • 01:06:17
    río danubio que extendimos un cable de
  • 01:06:19
    fibra de vidrio de una orilla a otra a
  • 01:06:22
    lo largo de 600 metros de esta fibra iba
  • 01:06:27
    por una cloaca y por eso lo llamamos el
  • 01:06:30
    experimento del tercer hombre y por la
  • 01:06:34
    película el tercer hombre
  • 01:06:37
    transcurría en las pruebas de viena con
  • 01:06:40
    orson welles de protagonista que es la
  • 01:06:42
    única película
  • 01:06:44
    en que la banda sonora es música de
  • 01:06:47
    cítara
  • 01:06:51
    creamos unos fotones entrelazados
  • 01:06:54
    enfocando un potente láser hacia un
  • 01:06:57
    cristal especial y así un fotón de alta
  • 01:07:00
    energía puede dividirse en dos fotones
  • 01:07:03
    de energía más baja que después se
  • 01:07:06
    entrelazan y
  • 01:07:07
    enviamos uno de los fotones hacia el
  • 01:07:10
    otro lado del río y no movemos el
  • 01:07:12
    primero
  • 01:07:14
    este fotón se encuentra después con un
  • 01:07:17
    tercero cuando el que va a ser
  • 01:07:18
    teletransportado ahí al entrelazar estos
  • 01:07:21
    dos de las propiedades cuánticas del
  • 01:07:24
    tercero
  • 01:07:26
    se transfieren a la partícula del otro
  • 01:07:28
    lado del río y la teletransportación ha
  • 01:07:32
    concluido
  • 01:07:35
    la teletransportación cuántica es una de
  • 01:07:38
    las demostraciones más bellas unas
  • 01:07:40
    bolitas de papel o incluso unos tomates
  • 01:07:42
    pero cuando apagamos las luces sucede
  • 01:07:45
    algo muy sorprendente
  • 01:07:46
    [Música]
  • 01:07:53
    [Música]
  • 01:07:56
    lo que se observa en la pantalla es una
  • 01:07:59
    serie de máximos y mínimos
  • 01:08:01
    está serie de máximos y mínimos se
  • 01:08:04
    conoce como patrón de interferencia o
  • 01:08:07
    máximo son los puntos donde se acumulan
  • 01:08:09
    electrones mínimos son los puntos que
  • 01:08:11
    evitan el patrón de interferencia es lo
  • 01:08:13
    que esperarías ver si envías es ondas no
  • 01:08:15
    partículas a través de la doble ranura
  • 01:08:18
    [Música]
  • 01:08:22
    esto se explica automáticamente por la
  • 01:08:25
    ecuación de onda de schrödinger que
  • 01:08:27
    predice exactamente el patrón de
  • 01:08:29
    interferencia observado por la teoría
  • 01:08:31
    cuántica no nos dijeron desde la
  • 01:08:32
    partícula al atravesar las ranuras la
  • 01:08:35
    diferencia básica entre la física
  • 01:08:37
    clásica y la cuántica es que en la
  • 01:08:39
    física clásica se puede predecir tanto
  • 01:08:42
    la oposición como la velocidad de las
  • 01:08:44
    partículas
  • 01:08:45
    mientras que en la teoría cuántica no se
  • 01:08:48
    puede predecir ninguna de las dos porque
  • 01:08:51
    es distinto el patrón de la pantalla
  • 01:08:53
    según éste la luz encendida o apagada en
  • 01:08:55
    la física clásica estamos acostumbrados
  • 01:08:58
    a un universo independiente de nosotros
  • 01:09:00
    sepamos de él o no we can' podemos
  • 01:09:03
    mirarlo pero da igual ni cambia ni se
  • 01:09:06
    molesta da sanquer sigue sus propias
  • 01:09:10
    normas en la mecánica cuántica ya no
  • 01:09:13
    ocurre eso aquí mirar algo hacer un
  • 01:09:16
    comentario sobre ello cambia su
  • 01:09:19
    comportamiento
  • 01:09:21
    pero como puede ser que en el mundo
  • 01:09:23
    cuántico sólo por observar algo puedes
  • 01:09:25
    influir en la forma en que se comporta
  • 01:09:29
    a diario la observación siempre requiere
  • 01:09:32
    luz y el mundo cuántico la luz viene en
  • 01:09:34
    pedazos llamados fotones volvamos a
  • 01:09:37
    encender las luces del cine y veamos a
  • 01:09:40
    qué se refieren exactamente los
  • 01:09:42
    científicos cuando utilizan las palabras
  • 01:09:44
    observación y medición
  • 01:09:46
    para observar cómo pasan los electrones
  • 01:09:49
    a través de las dos ranuras hay que
  • 01:09:51
    iluminar los pero al hacerlo los fotones
  • 01:09:54
    pueden hacer que los electrones se
  • 01:09:55
    comporten de forma distinta en este caso
  • 01:09:58
    los fotones hacen a los electrones
  • 01:10:00
    comportarse como partículas y por tanto
  • 01:10:03
    el patrón de interferencia desaparece la
  • 01:10:05
    pregunta es qué ocurre realmente cuando
  • 01:10:08
    las luces están apagadas
  • 01:10:10
    sobre esta cuestión los científicos
  • 01:10:11
    tienen opiniones divergentes y alguna
  • 01:10:13
    que otra especulación impactante
  • 01:10:16
    el experimento de la doble ranura
  • 01:10:18
    muestra que mientras un objeto cuántico
  • 01:10:20
    no es medido ni se interactúa con su
  • 01:10:23
    entorno típicamente no tiene una
  • 01:10:24
    posición definida sino que está a la vez
  • 01:10:27
    en muchas posiciones esto es lo que se
  • 01:10:29
    llama la superposición cuántica
  • 01:10:32
    los objetos cuánticos se comportan como
  • 01:10:35
    si pudieran ser y hacer varias cosas al
  • 01:10:38
    mismo tiempo
  • 01:10:39
    para
  • 01:10:40
    transmitir la información de uno al otro
  • 01:10:48
    en 2004 hicimos un experimento de
  • 01:10:51
    teletransportación cuántica a través del
  • 01:10:53
    río danubio que extendimos un cable de
  • 01:10:55
    fibra de vidrio de una orilla a otra a
  • 01:10:58
    lo largo de 600 metros de esta fibra iba
  • 01:11:03
    por una cloaca y por eso lo llamamos el
  • 01:11:06
    experimento del tercer hombre
  • 01:11:10
    por la película el tercer hombre es
  • 01:11:12
    usted transcurría en las cloacas de
  • 01:11:14
    viena con orson welles de protagonista
  • 01:11:17
    que es la única película
  • 01:11:20
    en que la banda sonora es música de
  • 01:11:23
    cítara
  • 01:11:27
    creamos unos fotones entrelazados
  • 01:11:30
    enfocando un potente láser hacia un
  • 01:11:33
    cristal especial y así un fotón de alta
  • 01:11:36
    energía puede dividirse en dos fotones
  • 01:11:39
    de energía más baja que después se
  • 01:11:42
    entrelazan y
  • 01:11:43
    enviamos uno de los fotones hacia el
  • 01:11:46
    otro lado del río y no movemos el
  • 01:11:48
    primero
  • 01:11:50
    este fotón se encuentra después con un
  • 01:11:53
    tercero el que va a ser
  • 01:11:54
    teletransportador y al entrelazar estos
  • 01:11:57
    dos las propiedades cuánticas del
  • 01:12:00
    tercero
  • 01:12:02
    se transfieren a la partícula del otro
  • 01:12:04
    lado del río y la teletransportación ha
  • 01:12:08
    concluido
  • 01:12:11
    la teletransportación cuántica es una de
  • 01:12:14
    las demostraciones más bellas del
  • 01:12:16
    entrelazamiento en ella tendremos un
  • 01:12:18
    algo el estado cuántico o la estructura
  • 01:12:21
    definitiva de la materia que desaparece
  • 01:12:23
    a un lado y reaparece al otro sin ni
  • 01:12:25
    siquiera existir entre medias
  • 01:12:28
    pero el experimento de 2004 es es me
  • 01:12:33
    pongas tan que significa la nieve de
  • 01:12:36
    ayer
  • 01:12:36
    a la larga queremos llegar a los
  • 01:12:39
    satélites cueto estableciendo así la
  • 01:12:42
    comunicación cuántica a escala mundial
  • 01:12:45
    [Música]
  • 01:12:49
    ya conocemos el poder de la información
  • 01:12:51
    cuántica pero que hará falta para
  • 01:12:53
    descubrir todo el potencial de esta
  • 01:12:55
    tecnología que hará falta para construir
  • 01:12:57
    un ordenador cuántico los principios de
  • 01:13:00
    la informática cuántica se entienden
  • 01:13:02
    perfectamente
  • 01:13:03
    lo difícil es su implementación la
  • 01:13:06
    práctica
  • 01:13:08
    pérez en principio no hay problema para
  • 01:13:11
    fabricar un ordenador cuántico eso está
  • 01:13:13
    muy claro ya sabemos como una mini
  • 01:13:16
    series de operaciones cuánticas en papel
  • 01:13:17
    y que se van andando no es un ordenador
  • 01:13:20
    cuántico tu problema está en trasladarlo
  • 01:13:23
    al hardware real no sabemos cómo va a
  • 01:13:25
    ser un ordenador cuántico porque todavía
  • 01:13:28
    no lo tenemos tenemos un modelo teórico
  • 01:13:30
    y estamos buscando y probando
  • 01:13:32
    dispositivos físicos que podrían
  • 01:13:34
    implementar nuestro modelo teórico
  • 01:13:36
    un ordenador cuántico requiere mantener
  • 01:13:38
    las superposiciones como por alguna de
  • 01:13:40
    sus primeras aplicaciones y una de las
  • 01:13:43
    más útiles es simular sistemas cuánticos
  • 01:13:45
    no es algo que la mayoría de la gente
  • 01:13:47
    vaya a querer hacer en casa pero tiene
  • 01:13:49
    muchas posibles aplicaciones para
  • 01:13:51
    comprender la simulación cuántica es
  • 01:13:53
    importante pensar primero para que
  • 01:13:55
    necesitamos por ejemplo para que tenemos
  • 01:13:57
    un simulador de vuelo un simulador de
  • 01:14:00
    vuelo tiene un volante un mando
  • 01:14:02
    instrumentos se mueve hacia atrás y
  • 01:14:04
    hacia adelante hacia arriba hacia abajo
  • 01:14:06
    y aterrizas con tus 747 simulados
  • 01:14:10
    porque lo usamos bueno porque no
  • 01:14:12
    queremos que nadie aterrice de verdad
  • 01:14:14
    con un 747 hasta que sepan qué narices
  • 01:14:17
    está haciendo la estimulación cuántica
  • 01:14:19
    es lo mismo tienes moléculas grandes y
  • 01:14:22
    complicadas como un 747 de moléculas que
  • 01:14:24
    muestran todo tipo de comportamientos
  • 01:14:26
    cuánticos extraños quieres saber qué
  • 01:14:28
    hacer con ellas pero no sabes cómo
  • 01:14:30
    controlarlas qué hacer para que te
  • 01:14:31
    ofrezcan y los simular en un ordenador
  • 01:14:34
    cuántico
  • 01:14:35
    un ordenador cuántico podría ayudar a
  • 01:14:37
    diseñar nuevos superconductores para
  • 01:14:39
    dirigir trenes de levitación magnética o
  • 01:14:42
    nuevos fármacos
  • 01:14:43
    podrían simular los átomos del fármaco
  • 01:14:45
    para decirnos cómo prepararlo y cómo
  • 01:14:48
    interactuar con otras sustancias
  • 01:14:49
    químicas
  • 01:14:50
    en la química de los átomos el
  • 01:14:53
    comportamiento de los materiales todo
  • 01:14:55
    depende de la mecánica cuántica y un
  • 01:14:58
    ordenador cuántico es magnífico para
  • 01:14:59
    simular lo
  • 01:15:01
    otros prevén un papel distinto para la
  • 01:15:03
    tecnología cuántica
  • 01:15:04
    la mecánica cuántica nos da las
  • 01:15:07
    herramientas para percibir las cosas
  • 01:15:09
    mejor que nunca en como el mercurio en
  • 01:15:12
    el pescado y el plomo en los juguetes
  • 01:15:15
    podríamos tal vez detectar bombas en las
  • 01:15:18
    cunetas mediante la mecánica cuántica
  • 01:15:20
    podemos hacer sensores más sólidos más
  • 01:15:23
    precisos más sensibles y si podemos
  • 01:15:26
    compactar los podremos usar esos
  • 01:15:28
    sensores ampliamente en nuestro entorno
  • 01:15:31
    medioambiental pero lo que despertó el
  • 01:15:33
    interés por la informática cuántica fue
  • 01:15:35
    el descubrimiento de peterson
  • 01:15:37
    lo que hice fue demostrar que si podías
  • 01:15:40
    fabricar un hipotético ordenador
  • 01:15:41
    cuántico que me había logrado crear aún
  • 01:15:43
    podrías usarlo para factorizar números
  • 01:15:46
    grandes
  • 01:15:48
    si tomas dos números digamos el 3 y el 5
  • 01:15:51
    y los multiplicas el resultado es 15
  • 01:15:53
    factorizar es el proceso inverso
  • 01:15:55
    empiezas con el número 15 y quieres
  • 01:15:58
    deshacerlo y decir que es 3 veces 5 para
  • 01:16:01
    15 es muy fácil
  • 01:16:03
    puedes hacerlo de memoria y si coges
  • 01:16:07
    números de 200 dígitos con mucha
  • 01:16:09
    paciencia podrías multiplicarlos para
  • 01:16:10
    conseguir un número de 400 dígitos y los
  • 01:16:14
    ordenadores pueden hacerlo en un momento
  • 01:16:16
    pero si te dieron un número de 400
  • 01:16:18
    dígitos y te dijera que encontrase los
  • 01:16:21
    dos números de 200 dígitos que se
  • 01:16:23
    multiplicaron para obtenerlo no creo que
  • 01:16:25
    fueras capaz muy el ordenador más
  • 01:16:27
    potente podría es un problema
  • 01:16:29
    básicamente imposible de resolver
  • 01:16:32
    el problema de la factorización se usa
  • 01:16:34
    para codificar la mayoría de los
  • 01:16:36
    mensajes secretos importantes que se
  • 01:16:38
    envían actualmente hacia entre los dos
  • 01:16:41
    objetos
  • 01:16:42
    pero si queremos reconciliar el
  • 01:16:45
    resultado del experimento con una imagen
  • 01:16:48
    que queremos construirlo
  • 01:16:50
    ya tenemos que meter la inquietante
  • 01:16:53
    acción a distancia en el conjunto
  • 01:16:57
    sí
  • 01:16:59
    einstein nunca comprendió realmente la
  • 01:17:02
    diferencia fundamental entre la teoría
  • 01:17:03
    clásica y la cuántica
  • 01:17:06
    por eso le resultaba tan difícil aceptar
  • 01:17:09
    cosas como el principio de incertidumbre
  • 01:17:13
    pero la teoría cuántica está de acuerdo
  • 01:17:16
    con la observación
  • 01:17:17
    dios sí que juega a los dados con el
  • 01:17:20
    universo
  • 01:17:22
    antes de yumbel y de alain aspect nos
  • 01:17:26
    limitábamos a discutir sobre las rarezas
  • 01:17:28
    de la mecánica cuántica la ecuación de
  • 01:17:31
    schrödinger nos dice que un gato puede
  • 01:17:33
    estar tanto vivo como muerto y nadie
  • 01:17:35
    sabe lo que eso significa solo es raro y
  • 01:17:38
    así estuvimos durante décadas john bell
  • 01:17:41
    aplicó un poco de matemática y algunas
  • 01:17:43
    cifras a la rareza cuántica y aspect
  • 01:17:45
    llegó y verificó esas mediciones en el
  • 01:17:47
    laboratorio en resumen entre los dos
  • 01:17:50
    fueron capaces de medir la rareza de la
  • 01:17:52
    mecánica cuántica
  • 01:17:55
    los experimentos de aspect establecieron
  • 01:17:58
    que esos efectos cuánticos eran reales
  • 01:17:59
    aunque no estuviera claro cómo darle
  • 01:18:01
    sentido mediante nuestra forma normal de
  • 01:18:03
    pensar lo más destacable es que
  • 01:18:06
    inspiraron a una generación de
  • 01:18:07
    científicos a preguntarse cómo puedo dar
  • 01:18:10
    utilidad a estos aspectos cuánticos
  • 01:18:13
    la mecánica cuántica nos ofrece una
  • 01:18:15
    descripción magníficamente precisa del
  • 01:18:17
    comportamiento de la luz y la materia y
  • 01:18:20
    ayudo a científicos e ingenieros a
  • 01:18:21
    desarrollar todo tipo de tecnologías
  • 01:18:23
    como el láser y el transistor que son la
  • 01:18:26
    base de nuestro mundo electrónico estos
  • 01:18:28
    dispositivos cuánticos relativo a gran
  • 01:18:30
    escala funcionan sin mostrar de forma
  • 01:18:32
    abierta los aspectos raros de la
  • 01:18:34
    mecánica cuántica de los que hablamos
  • 01:18:38
    estas tecnologías familiares son
  • 01:18:40
    resultados de la primera revolución
  • 01:18:41
    cuántica pero ahora ha llegado una
  • 01:18:43
    segunda revolución basada en dos avances
  • 01:18:46
    principales el primero es la capacidad
  • 01:18:48
    de controlar la rareza del mundo
  • 01:18:50
    cuántico incluidas la superposición y el
  • 01:18:52
    entrelazamiento y el segundo es el auge
  • 01:18:55
    de la era de la información aquí llega
  • 01:18:58
    la información cuántica o iq para los
  • 01:19:01
    sms es lo que me hizo pensar en la
  • 01:19:04
    información cuántica fue que en 1985 me
  • 01:19:08
    topé con un artículo del físico
  • 01:19:09
    americano richard feynman en el que
  • 01:19:12
    hablaba sobre la posibilidad de que los
  • 01:19:14
    ordenadores funcionaran por principios
  • 01:19:16
    cuánticos y para mí fue como un jarro de
  • 01:19:18
    agua fría
  • 01:19:21
    porque hasta ese momento estaba
  • 01:19:23
    acostumbrado a pensar en la información
  • 01:19:24
    en términos muy abstractos
  • 01:19:28
    en el mundo cotidiano nos cuesta separar
  • 01:19:30
    contenido y significado en la idea de la
  • 01:19:32
    información pero podemos hacernos una
  • 01:19:35
    idea de por qué la información es física
  • 01:19:37
    si pensamos por ejemplo qué haría la
  • 01:19:40
    forma en que retenemos los átomos y
  • 01:19:42
    podemos por ejemplo con los átomos la
  • 01:19:44
    canica y el cuenco hacer girar la canica
  • 01:19:47
    en una órbita circular alrededor del
  • 01:19:49
    centro del cuenco con nuestros átomos
  • 01:19:51
    también podemos hacerlo con la canica en
  • 01:19:54
    el cuenco solemos en algún momento te
  • 01:19:57
    das cuenta de que el átomo digamos va a
  • 01:19:59
    estar en el lado izquierdo del cuenco o
  • 01:20:01
    en el derecho lo curioso de los sistemas
  • 01:20:04
    cuánticos que nos permite hacer qubits
  • 01:20:08
    es que podemos poner el átomo en estado
  • 01:20:12
    de superposición en su cuenco su trampa
  • 01:20:15
    para que en algún momento no esté en el
  • 01:20:18
    lado izquierdo o el derecho sino en los
  • 01:20:20
    dos lados al mismo tiempo
  • 01:20:25
    la analogía con el gato de schrödinger
  • 01:20:28
    es que podemos crear situaciones en que
  • 01:20:31
    tengamos una superposición de todos los
  • 01:20:33
    átomos que señalan en una dirección y
  • 01:20:37
    todos los que señalan en la dirección
  • 01:20:38
    opuesta al mismo tiempo
  • 01:20:42
    qué aspecto podría tener un ordenador
  • 01:20:44
    cuántico
  • 01:20:46
    detrás de mí podéis ver un prototipo de
  • 01:20:49
    ordenador cuántico ayer está compuesto
  • 01:20:51
    por un potentísimo imán hecho de
  • 01:20:53
    material superconductor
  • 01:20:55
    bañado en helio líquido a unos 266
  • 01:20:58
    grados bajo cero en los qubits de este
  • 01:21:02
    sistema están hechos de los pequeños
  • 01:21:03
    imanes que hay dentro del núcleo de los
  • 01:21:05
    átomos al final de la computación usamos
  • 01:21:08
    el campo magnético de estos qubits para
  • 01:21:10
    poder leer de un tirón la respuesta de
  • 01:21:12
    la computación es este ordenador
  • 01:21:14
    cuántico en concreto tiene una docena de
  • 01:21:16
    bits cuánticos o el equivalente a mil
  • 01:21:18
    bits clásicos como los ordenadores de
  • 01:21:21
    los años 50
  • 01:21:22
    si logramos fabricar uno con unos 60 ó
  • 01:21:25
    70 bits cuánticos será un ordenador más
  • 01:21:28
    potente que todos los ordenadores
  • 01:21:29
    clásicos de la tierra
  • 01:21:32
    hoy en día los científicos desafían los
  • 01:21:35
    límites de la teoría y la
  • 01:21:36
    experimentación van de las pizarras al
  • 01:21:39
    laboratorio manejan el poder del
  • 01:21:41
    misterioso mundo cuántico sientan las
  • 01:21:43
    bases de una nueva era de descubrimiento
  • 01:21:45
    e innovación
  • 01:21:47
    creo que los dispositivos y los efectos
  • 01:21:50
    de los que hablamos pueden tener un
  • 01:21:52
    enorme impacto en la tecnología futura y
  • 01:21:54
    en la forma de vivir de la gente hoy
  • 01:21:55
    pero no puedo decirte lo que va a pasar
  • 01:21:57
    exactamente sin embargo lo más
  • 01:21:59
    importante del futuro es que ahora que
  • 01:22:01
    estamos aprendiendo a hablar con los
  • 01:22:03
    átomos en su propio idioma el de la
  • 01:22:05
    información cuántica podemos hablar y
  • 01:22:07
    tratar con ellos de formas impensables
  • 01:22:09
    hasta la fecha
  • 01:22:12
    es dificilísimo predecir el impacto de
  • 01:22:15
    una nueva tecnología tomemos por ejemplo
  • 01:22:17
    el láser que se inventó a mediados del
  • 01:22:19
    siglo 20
  • 01:22:21
    quién iba a predecir por entonces en
  • 01:22:23
    láser se usaría para reproducir un cd o
  • 01:22:26
    en una caja registradora o para la
  • 01:22:29
    cirugía ocular
  • 01:22:30
    yo creo que nadie hubiera podido
  • 01:22:32
    predecir el impacto social del láser en
  • 01:22:34
    otro país y yo creo que la tendencia
  • 01:22:37
    siempre es la misma
  • 01:22:39
    y
Tags
  • mecánica cuántica
  • ordenadores cuánticos
  • entrelazamiento cuántico
  • superposición
  • teletransportación cuántica
  • cripto cuántica
  • teoría cuántica
  • dualidad onda-partícula
  • física cuántica
  • revolución cuántica