La medición lo cambia todo
Lección 3 de 23 del curso «Cuántica». Gratis, con animaciones y un test.
La medición da una respuesta
Antes de medir, una partícula tiene amplitudes para distintos resultados. Al medir sale exactamente un resultado, al azar, con probabilidad “amplitud al cuadrado”. Y lo clave: después el estado cambia. Si salió 0, la partícula ahora es simplemente 0, y medir otra vez da 0 de nuevo. Las amplitudes de las otras opciones desaparecieron. Los físicos lo llaman colapso. Para los cúbits significa: hay que preparar el cálculo para que la respuesta correcta salga casi siempre.
Azar que no se puede hackear
Los números aleatorios de un ordenador normal salen de una fórmula. Si conoces el número inicial, repites toda la cadena. Por eso se llaman pseudoaleatorios. La medición cuántica da azar sin fórmula: nadie conoce el resultado, ni siquiera la naturaleza de antemano. En 2020 Samsung lanzó el Galaxy A Quantum con un generador cuántico de números aleatorios para proteger datos. Y en 2025 Quantinuum y el banco JPMorgan obtuvieron en un ordenador cuántico números aleatorios con una prueba matemática de que nadie los falsificó.
Pruébalo en casa: gafas y una pantalla
Las gafas polarizadas solo dejan pasar la luz que vibra en una dirección. Muchas pantallas, sobre todo las LCD, emiten justo esa luz. Ponte las gafas e inclina la cabeza: en cierto ángulo la pantalla se oscurece. Ahora el truco de los físicos. Dos filtros cruzados no dejan pasar nada. Mete un tercero en medio a 45° y la luz vuelve a pasar, cerca del 12,5%. ¡Un filtro de más añadió luz! Cada filtro es una medición, y cambia el estado de la luz.
El mundo espía todo el tiempo
No solo los aparatos miden. Una molécula de aire, el calor, un fotón perdido: cada contacto deja en el mundo una huella del estado de la partícula. Eso es la decoherencia: lo cuántico se escapa hacia fuera. A temperatura ambiente un cúbit lo pierde casi al instante. Por eso los chips superconductores de Google e IBM funcionan en neveras a centésimas de grado sobre el cero absoluto. Son unos −273,14 °C, unas 200 veces más frío que el espacio abierto.
El gato de Schrödinger es una broma
En 1935 Erwin Schrödinger imaginó un gato en una caja “vivo y muerto a la vez” para mostrar lo absurda que suena la teoría cuántica en el mundo de las cosas grandes. Un gato real es cálido y enorme; la decoherencia actuaría al instante. Aun así, los físicos persiguen récords. En 2023, en la ETH de Zúrich, un cristal de 16 microgramos, como un grano de arena, se puso en superposición de dos vibraciones. Nadie ha encontrado todavía el límite del mundo cuántico.
Ponte a prueba
- Midieron un cúbit y salió 0. ¿Qué dará una segunda medición justo después?
Respuesta correcta: 0 otra vez. Tras medir, las amplitudes de las otras opciones desaparecieron. El cúbit ahora es simplemente 0, así que repetir da 0. - ¿Por qué los cúbits se mantienen cerca del cero absoluto?
Respuesta correcta: El calor “mide” el cúbit y borra lo cuántico. Las vibraciones térmicas y los fotones sueltos tocan el cúbit todo el tiempo. Cada toque es una fuga de información, o sea, decoherencia. El frío la frena mucho. - ¿Qué pasa con la luz en el experimento de tres filtros?
Respuesta correcta: Algo de luz vuelve a pasar. El filtro del medio “mide” la luz a 45° y cambia su estado. Después, la luz tiene opción de pasar el último filtro: al final, cerca del 12,5%.