CIEN AÑOS DE SALTOS CUÁNTICOS - CÁTEDRA MUTIS 2013 I - PROCESOS DE PAZ Y GUERRA

¿Qué tiene que ver la teoría más enigmática y exitosa de los físicos, la cuántica, con esto último? "Es un estado de superposición", nos dirá el cuántico recurriendo a una metáfora. Hay muchos cuentos cuánticos, entre otros el de la medicina cuántica, salvo si se está hablando de nanomedicina. Pero hay temas que merecen mayor atención. ¿No será que la fotosíntesis, un proceso rigurosamente cuántico en sus fundamentos, esencial para la vida, puede aceptarse como el amanecer de la biología cuántica, como lo fueron los enlaces moleculares para la hoy denominada química cuántica? Hay otros asuntos más especulativos. Esos procesos electroquímicos (de origen cuántico) que ocurren en las neuronas y que finalmente dan lugar al yo mismo, ¿pueden dar pie a una teoría de la conciencia? ¿Estaremos escarbando demasiado en la mente de Dios, como advirtiera Bohr a Einstein?

«CUÁNTICA PARA TODOS Y PARA TODO: CIEN AÑOS DE SALTOS CUÁNTICOS»

Ese fue el nombre que propusimos Karen Fonseca y quien escribe esta columna (J. Giraldo) para la próxima versión (2013 I) de la Cátedra José Celestino Mutis que se realiza semestralmente en la Universidad Nacional de Colombia-Sede Bogotá. La propuesta fue acogida favorablemente en el Consejo de Sede del 7 de diciembre. Coincidencialmente la ceremonia Nobel en que Serge Haroche (Escuela Normal Superior, Francia) y David Wineland (Universidad de Colorado, Estados Unidos) reciben el máximo galardón que se otorga a un científico es el 10 de diciembre. Fueron premiados “por el desarrollo de métodos experimentales para medir y controlar sistemas cuánticos formados por una sola partícula”. En síntesis, Wineland ideó trampas para átomos e iones, midiendo su estado cuántico con fotones, y Haroche hizo lo propio con trampas para fotones, midiendo su estado cuántico mediante átomos. Aparentemente nada especial para el común de los mortales, para que se lograra hubo que esperar cerca de un siglo desde cuando se abrió camino el formalismo que explicaba “los saltos cuánticos” de un electrón al pasar de un nivel a otro cuando está ligado a un núcleo, formando parte del átomo. Mas los logros del momento son impresionantes, por decir lo menos. Y los que se esperan en las próximas décadas son increíbles... pero todos los usaremos sin tener apenas conciencia sobre qué es lo que está pasando.

«DEL ÁBACO AL COMPUTADOR CUÁNTICO»

Ese fue el título de una nota periodística publicada en el diario EL TIEMPO hace una docena de años (18 de diciembre de 2000), escrita por Giraldo y Fonseca. La ilustración de la nota tiene que ver con el controvertido Gato de Schrödinger, o paradoja del mismo nombre, como se le sigue denominando. La computación cuántica, o de manera más general, el procesamiento cuántico de la información, será uno de los temas dominantes durante la cátedra.

Sobre la constitución de átomos y moléculas

Recordemos parte del proceso: tomando la propuesta empírica de Planck (1900) y la más refinada de Einstein (1905), Niels Bohr propuso, a comienzos de 1913, que el modelo planetario de Rutherford para el átomo, sugerido por la mecánica clásica y al mismo tiempo prohibido por las leyes del electromagnetismo clásico, podía ser válido siempre y cuando se aceptara que las órbitas de los electrones en los átomos están cuantizadas, es decir, introduciendo la constante de Planck, un cuanto de acción extremadamente pequeño. El artículo, publicado en julio de ese año, fue recibido, como era de esperarse, con el mayor escepticismo por parte de algunos de los más reconocidos físicos de entonces. Recuérdese que ni siquiera la propuesta de Einstein de que la radiación electromagnética (la luz, para ser más concreto) está formada por granos de energía era aceptada en ese momento. Pero las ideas cuánticas se abrieron paso, y desde entonces las mayores distinciones en física provienen por contribuciones en ese campo. También las aplicaciones de esas ideas se han plasmado en nuevas tecnologías, entre otras la computación cuántica. De acuerdo con el comunicado de la Academia Sueca, (Haroche y Wineland) “han abierto la puerta a una nueva era de experimentación con física cuántica, demostrando la observación directa de sistemas cuánticos individuales sin destruirlos”, son los “primeros pasos hacia la construcción de computadores ultra rápidos basados en la física cuántica”.

Información preliminar sobre la cátedra J.C. Mutis «CIEN AÑOS DE SALTOS CUÁNTICOS»

Por ahora Haroche, a pesar de que formaba parte de nuestra lista de conferencistas, no podrá atender nuestra invitación para participar en una cátedra como la del próximo semestre. Pero sí hay otros conferencistas internacionales invitados, entre ellos algún premio Nobel. Varios colegas pertenecientes a diversos grupos destacados a nivel nacional han manifetado su disposición a participar. De momento solo podemos afirmar que la cátedra estará abierta a "todo el mundo", queremos decir, no se exigen requisitos previos, porque partiremos de lo más elemental. Es nuestro interés que personas interesadas no pertenecientes a la universidad se beneficien de una cátedra en la que no solamente hablaremos de las aplicaciones, también las implicaciones, y por qué no, las limitaciones de las ideas cuánticas, mismas que están dando lugar en el presente siglo a

«LA SEGUNDA REVOLUCIÓN CUÁNTICA»

(Los interesados pueden contactarme, preferiblemente en mi correo personal: jjgiraldog@gmail.com)