Mundu kuantikoa, senaren kontrakoa

Jarraian, mekanika kuantikoari eta hark adierazten dituen propietateei buruzko galdera-erantzunen sorta labur bat. 

Zer da mekanika kuantikoa?

Sistema fisikoak eskala atomiko eta nanoskopikoan gobernatzen dituen mekanika da. Alegia, nola funtzionatzen duten gauzek eskala oso txikietan, atomoen eta partikula txikiagoen mailan. Maila horretan, materiaren eta energiaren portaerak oso desberdinak dira gure egunerokoan ezagunak zaizkigunetik, eta funtsean oso arraroak eta senaren kontrakoak egiten zaizkigu.

Denon kontsolamendurako, gogoan izan Richard Feynman fisikari estatubatuar ezagunak esan zuela, «mekanika kuantikoa ulertzen duzula uste baduzu, ez duzu mekanika kuantikoa ulertzen». 

Zer da egoera kuantiko bat?

Hasteko, hitzekin zehatz deskribatu ezin den gauza bat da. Soilik hizkuntza matematikoarekin azal daiteke, eta hori uhin funtzio bidez egiten da (adibidez, Schrodingerren ekuazioa).

Javier Aizpuruak hodeien metafora erabili ohi du, publiko arruntari esplikatzeko: «Eskala atomikoan, materia ez da horren mardula, sendoa. De Brogliek esan zuen duala dela materia, uhin korpuskulu dualtasuna duela materiak. Mundu atomikoan gauzak lausotuak daudela esaten dut, gauzak ez direla korpuskulu zehatzak, hodeien modukoak direla. Eta horrek mekanika erabat aldatzen du, propietateak erabat aldatzen ditu».

Zein dira teknologia kuantikoek erabiltzen dituzten propietate kuantikoak?

—Egoera gainezarpena: Mundu kuantikoan, partikulek egoera desberdinak izan ditzakete une berean. Hortik bit kuantikoak, qubitak, konputazio kuantikoaren oinarrizko unitatea. Informatika klasikoko bita bi egoeratan bakarrik egon daiteke (1 edo 0, on edo of, korrontea pasatzen da edo ez da pasatzen). Baina qubita egon daiteke 1ean eta 0an aldi berean, eta egoera kuantikoaren puntu infinitu guztietan. Horrekin, informazioa modu linealean, sekuentzialean prozesatu beharrean, qubitek aukera ugari probatu ditzakete momentu berean.
—Korapilatze kuantikoa: bi egoera kuantiko elkarri lotuta daudenean, adibidez, jatorri bera daukatelako; bati zer gertatzen zaion, eragina izango du bestean. Konexio hori, eragin hori, momentukoa da, berehalakoa, mundu arruntean ikusten den beste ezeren antzik ez duena. Hortik ehunka kilometrora bereizita dauden qubitez osatutako sistemak osa daitezke.
—Tunel kuantikoa: mundu atomikoan, partikulek fisika klasikoaren arabera gaindiezinak diren oztopoak gaindi ditzakete, hormak zeharkatzen dituzten atomoen irudia erabili ohi da propietate hori azaltzeko. Erabilgarria da teknologikoa kuantikoetarako.
—Ez klonazioa: Gainezarpenean dagoen sistema ingurunearekin interakzioan sartzen denean, adibidez hura irakurtzen edo neurtzen denean, bat-batean egoeretako batera igarotzen da, balio jakin batera jausten da, kolapsatu egiten du. Adibidez, komunikazio kuantikoetan, hirugarren baten irakurketa saiakera hutsal bihurtzen du.