Hoy, 14 de abril, es el Día Mundial de la Cuántica. También nos lo recuerda Google, que ha personalizado su Doodle para la ocasión. El Doodle con esferas de Bloch, que son la representación geométrica de un qubit. Es un día especial, instaurado en 2021 por iniciativa de un grupo de científicos internacionales, que celebra la física cuántica, gracias a la cual describimos la naturaleza a nivel de las partículas y fuerzas elementales que componen nuestro Universo, con el objetivo de acercar al gran público a este complejo y fascinante mundo. Pero, ¿por qué se celebra hoy y qué son exactamente las esferas de Bloch?
La fecha del Día Mundial del Cuántica
El 14 de abril no fue una elección al azar para celebrar la física cuántica. De hecho, utilizando el formato anglosajón, resulta que hoy es 4/14, un número muy importante para quienes estudian el Universo a nivel microscópico. Se trata, en efecto, de la muy relevante constante de Planck, introducida por el físico Max Planck en 1900. Al escribir 4.14 tenemos, de hecho, los 3 primeros dígitos redondeados de la constante cuando se expresa en electronvoltios-segundo (eV-s), cuyo valor es aproximadamente 4.135667×10-15 eV-s.
La constante de Planck
También conocida como “cuanto de acción” y denotada por la minúscula letra h, la constante de Planck es un pilar fundamental de los experimentos en el mundo microscópico. De hecho, es esencial para el desarrollo de la mecánica cuántica porque permite la cuantización, es decir, la delimitación en “paquetes”, o más bien valores discretos y no continuos (es decir, cuantos), de importantes magnitudes físicas del mundo microscópico, entre ellasla energía, el momento y el momento angular. De ahí que las cantidades cuánticas puedan expresarse como múltiplos enteros de la constante.
Las esferas de Bloch
En la imagen del Doodle de Google se hace referencia a las esferas de Bloch, es decir, a la representación geométrica del estado de un sistema cuántico de 2 niveles, conocido como qubit. Se trata, en esencia, de partículas subatómicas (fotones y electrones) que, a diferencia de un bit clásico que solamente puede existir en un estado concreto y representar alternativamente los valores 0 o 1, pueden representar, gracias a las leyes de la mecánica cuántica el valor 0, 1 e incluso una combinación simultánea de ambos, en un estado que se denomina superposición cuántica. Por lo tanto, observando el Doodle, podemos ver que las dos letras “o” han sido sustituidas por dos esferas dentro de las cuales hay ejes y flechas, que indican la posición de los qubits.
Artículo originalmente publicado en WIRED Italia. Adaptado por Mauricio Serfatty Godoy.
