Tres fisicos teoricos, David Thouless (GB, 1934), Duncan Haldane (GB, 1951) y Michael Kosterlitz (GB, 1942), han sido galardonados con el premio Nobel de Fisica de 2016 “por sus descubrimientos teoricos de las transiciones de fase topologicas y fases topologicas de la materia”. Sus investigaciones las desarrollaron en las decadas de los 70 y 80 del siglo XX [1-6], y con el tiempo han dado lugar a una de las lineas de investigacion mas activas y fructiferas de la actualidad en la fisica, con innumerables aplicaciones en otras areas.
Tres fisicos teoricos, David Thouless (GB, 1934), Duncan Haldane (GB, 1951) y Michael Kosterlitz (GB, 1942), han sido galardonados con el premio Nobel de Fisica de 2016 “por sus descubrimientos teoricos de las transiciones de fase topologicas y fases topologicas de la materia”. Sus investigaciones las desarrollaron en las decadas de los 70 y 80 del siglo XX [1-6], y con el tiempo han dado lugar a una de las lineas de investigacion mas activas y fructiferas de la actualidad en la fisica, con innumerables aplicaciones en otras areas.
?T iene sentido aplicar las leyes de la Fisica Cuantica a un solo objeto? Muchos de los pioneros de su desa rrollo opinaban que esta teoria era puramente esta distica y que no tenia sentido aplicarla a un atomo, molecula u otra particula microscopica. Schrodinger llego a escribir que pensar en experimentos con una sola particula lleva a consecuencias ridiculas. No es de extranar: la nueva teoria, si uno se la tomaba al pie de la letra, daba lugar a predicciones que chocaban frontalmente con la vision de la naturaleza que se tenia por aquel entonces. Ademas, todos los experimentos que dieron lugar al nacimiento de la Fisica Cuantica se hacian con un numero ingente de atomos o moleculas. Era, pues, impensable que jamas se pudiese aislar y controlar un solo atomo, y con ello verificar las predicciones mas bizarras de esta teoria. Sin embargo, con el tiempo se han desarrollado las tecnologias y tecnicas necesarias para aislar un solo atomo y comprobar muchas de estas predicciones. Serge Haroche (College de France, Francia) y David Wineland (National Institute of Standards and Technology, Estados Unidos) han jugado un papel crucial en este desarrollo y han llevado a cabo esos experimentos impensables para los pioneros de la Fisica Cuantica. Y por ello han sido galardonados con el Premio Nobel 2012 por la Real Academia de Ciencias Sueca.
Actualmente, el Premio Nobel representa para la mayoria de los cientificos quiza el mejor reconocimiento a su trabajo. Aunque por el momento no es nuestro interes destacar cual es la importancia relativa de cada area delconocimiento y cual de ellas debe ser mas reconocida en terminos de su relevancia, en este breve ensayo comentaremos acerca del trabajo realizadopor los cientificos galardonados con el Premio Nobel en Fisica en 1997. Ellosfueron los profesores Steven Chu, de la Universidad de Stanford, EstadosUnidos; Claude Cohen-Tanoudji, del Colegio de Francia y la Escuela Normal Superior de Paris, Francia; y William D. Phillips, del Instituto Nacional de Estandares y Tecnologia, Estados Unidos (NIST por sus siglas en ingles), quienes recibieron el premio por el desarrollo de metodos para enfriar y atrapar atomos con rayo laser.Las investigaciones merecedorasde este premio representan uno de losmas claros ejemplos de como los limites entre la ciencia y la tecnologia sehacen cada vez mas difusos y como la aplicacion del laser influye cada vezmas en nuestra vida cotidiana Con la finalidad de comprender a un nivel muyelemental la naturaleza y alcances de los fenomenos de enfriamiento yatrapamiento atomico, en este articulo nos referiremos a los aspectos basicos y, posteriormente, a algunas de sus implicaciones en la ciencia y en latecnica modernas,
Doctor en Ciencias con especialidad en Física de Altas Energías. Ha formado parte del Instituto de Física de la Universidad de Guanajuato y ha sido miembro del Sistema Nacional de Investigadores. Ha realizado estancias de investigación en Italia, EUA, Brasil, Cuba, Canadá, España, Inglaterra, Portugal, México, Guatemala, Puerto Rico, Japón, Perú. Recibió el Premio nacional de Física en 1980. La mecánica cuántica, formulada en 1926, es una de las teorías acerca del comportamiento de la naturaleza. En esta charla se exponen los fundamentos de la mecánica cuántica y se compara su interpretación con la de la mecánica clásica, y la revolución que ambas han generado en el entendimiento del mundo externo. Aunado a explicar las relaciones de la mecánica cuántica con otras ciencias.
El desarrollo de las ideas basicas de la Mecanica Cuantica comenzo a principios del siglo pasado, como consecuencia de una serie de descubrimientos y observaciones que pusieron en evidencia las graves dificultades de la Fisica Clasica para interpretar las propiedades del atomo y sus partes constituyentes asi como las propiedades de la radiacion electromagnetica y su interaccion con la materia. Esos descubrimientos revolucionaron las nociones hasta entonces sustentadas por los fisicos y plantearon una asombrosa cantidad de enigmas, cuya solucion obligo a realizar un profundo replanteo de los fundamentos y conceptos basicos de la Fisica.
El estudio de la Mecanica Cuantica es importante por varias razones. En primer lugar porque pone de manifiesto la metodologia esencial de la Fisica. En segundo lugar porque tuvo un exito formidable ya que permitio dar respuestas validas a casi todos los problemas en los cuales se la ha aplicado. En tercer lugar porque es la herramienta teorica basica para numerosas disciplinas de gran importancia, como la Quimica Fisica, la Fisica Molecular, Atomica y Nuclear, la Fisica de la Materia Condensada y la Fisica de Particulas.
de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas para conmemorar los 100 años de la mecánica cuántica y su importancia y aplicaciones en la vida diaria.El Premio Nobel de Física 2025 fue otorgado a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis por el "descubrimiento del efecto túnel macroscópico de la mecánica cuántica y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico", y cobra especial relevancia por haberse otorgado en este año.Según palabras de uno de los galardonados, el Prof. Clarke, el Nobel reconoce cómo los principios fundamentales de la mecánica cuántica, establecidos hace 100 años, se extienden a sistemas visibles a escala humana, un avance que sentó las bases de la tecnología cuántica actual y su aplicación práctica en muchos equipos de alta tecnología, abriendo el sendero hacia la computación cuántica, es decir, el uso práctico de estados cuantizados en forma de cúbits (unidad básica de información en la computación cuántica -superconductora).Los experimentos que condujeron a estos resultados se realizaron en la Universidad de California Berkeley en 1984 y 1985, siendo Clarke el director del laboratorio, Martinis estudiante de doctorado y Devoret investigador postdoctoral.En el laboratorio de Clarke se investigaba en ese entonces en los campos de la superconductividad y la electrónica superconductora, explorando los efectos cuánticos en circuitos superconductores.Los galardonados tienen en común una trayectoria académica y científica similar.
Desde hace ochenta anos, las predicciones de la fisica cuantica se han visto confirmadas en un sinnumero de experimentos. La mayoria de los investigadores opinan que no hay nada que el formalismo cuantico no pueda explicar.
La teoria cuantica es tambien extraordinariamente robusta: hasta ahora, todos los intentos por modificarla han dado lugar a teorias que violan algun principio basico, como la imposibilidad de transmitir informacion de manera instantanea.
Un nuevo programa de investigacion, conocido como reconstruccion de la teoria cuantica, intenta determinar hasta que punto las leyes cuanticas son las unicas compatibles con una serie de requisitos fisicos esenciales.
Varios estudios recientes sugieren que es posible concebir «teorias probabilisticas generalizadas» mas amplias que la fisica cuantica pero que, sin embargo, no violan ningun principio fundamental. Tales teorias parecen guardar una intrigante relacion con la formulacion microscopica de la gravedad.