La mecánica cuántica es una forma extraordinariamente exitosa de entender el mundo físico a escalas extremadamente pequeñas. A través de ella, se pueden usar un puñado de reglas para explicar la mayoría de los fenómenos observables experimentalmente. Sin embargo, ocasionalmente, encontramos un problema en la mecánica clásicaeso plantea dificultades particulares para la traducción al mundo cuántico. Un nuevo estudio publicado en EPJ D ha proporcionado algunas ideas sobre uno de ellos: el impulso. Los autores, los físicos teóricos Fabio Di Pumpo y Matthias Freyberger de la Universidad de Ulm, Alemania, presentan un elegante modelo matemático de impulso cuántico al que se puede acceder a través de otro concepto clásico: el tiempo devuelo.
Muchas personas recordarán la definición tradicional de impulso de la física de la escuela secundaria como el producto de la masa de un objeto y la velocidad a la que viaja. En la teoría cuántica, un objeto está representado por una función de onda y su posición no puedese determinará a menos que la función de onda esté "colapsada" en un solo estado. Esta es la esencia de la medición en la mecánica cuántica.
El momento clásico se puede obtener simplemente midiendo el tiempo que tarda un objeto en pasar entre dos detectores estacionarios 'tiempo de vuelo', encontrando la velocidad y multiplicándose por la masa. Di Pumpo y Freyberger han desarrollado un modelo deequivalente cuántico de este experimento en el que se invierten los roles del tiempo y la distancia: los puntos temporales son fijos, y las posiciones probabilísticas de una función de onda en cada punto, y por lo tanto, la distancia entre ellos, estimada. Este enfoque utiliza sistemas cuánticos adicionales llamadospunteros que se acoplan a un paquete de ondas móviles utilizando un método desarrollado por von Neumann, con mediciones realizadas en los punteros en lugar de la onda.
Di Pumpo y Freyberger fueron capaces de derivar una cantidad única y medible que es un equivalente cuántico del tiempo de vuelo clásico, y calcular el momento de una partícula cuántica con bastante precisión sobre esta base. Terminan el trabajo porsugiriendo formas de mejorar aún más la precisión de la medición.
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