Sistemas cuanticos aplicados al medio ambiente

Sistemas cuánticos aplicados al medio ambiente


Integrantes:
* Espinoza Monja Charlie
* De la cruz Quispe lisset

¿QUE ES UN SISTEMA CUANTICO APLICADO AL MEDIO AMBIENTE?
Un sistema que está en interacción con un sistema cuántico externo, el ambiente, es un sistema cuántico abierto.Esto se puede ver como parte distinguida de un más grande sistema cuántico cerrado, siendo elambiente la otra parte.
Para entender mejor el concepto de sistemas cuánticos tomaremos en cuenta las investigaciones realizadas enla Física cuántica, el cual tiene como una de sus principales pretensiones el estudio de la “evolución” de los estados de un sistema. Al estudiar la evolución de cualquier sistema resulta interesante la predicción de su estado en un instante futuro. Esta labor se apoyaen el denominado “Principio de Determinismo”, el cual afirma que si en un instante dado son conocidas con precisión arbitrariamente grande:

1. Las posiciones y velocidades de todas las partículas del sistema, es decir, su “estado” en ese instante.

2. El conjunto total de influencias, tanto internas como externas, a que quedan sometidas.

Entonces es posible “determinar”, a través delas ecuaciones de movimiento, el estado del sistema en cualquier instante posterior.
Este sistema tan complejo de entenderes uno de los más grandes avances del siglo XX para el conocimiento humano; es la que explica el comportamiento de la materia y de la energía. Ha traído consigo nuevos avances tecnológicos dentro de la informática, mecánica, física, entre otros campos, especialmente dentro de lacomputación cuántica.
El desarrollo de estas tecnologías permitirá explicar los diversos fenómenos que ocurren en la naturaleza así como crear herramientas que nos permita dar solución efectiva a los problemas latentes en el medio ambiente.

Evolución de los estados cuánticos

En la formulación de la Teoría Cuántica presentada por Jon von Neumann en 1932, denominada “ortodoxa”, el estadosuperposición E del sistema (o su función de onda “psi”), que consideramos como representante real de su estado físico, puede evolucionar de dos modos distintos y excluyentes. La elevada exactitud de las predicciones cuánticas descansa en la intervención combinada de estos dos modos de evolución:

1. La ecuación de evolución de Schrödinger

Esta ecuación gobierna la evolución en el tiempo delos estados superposición E, en presencia, o no, de influencias y campos externos. Puede reformularse el Principio de Determinismo para adaptarlo a este tipo de evolución, considerando que si en un momento de tiempo inicial, dado como t0, son conocidos:

1. El estado E (t0) del sistema, como superposición del conjunto de sus estados posibles EP(n). 2. El conjunto total de influencias externasque sobre dicho estado actúan.

Entonces, en estas condiciones, la resolución de la ecuación de Schrödinger permite determinar el nuevo estado superposición E(t1) del sistema en cualquier momento de tiempo posterior t1.

Así pues, el estado E del sistema evoluciona con la ecuación de evolución de Schrödinger, de una manera determinista, en el sentido de que dado el mismo en un momentoinicial, la evolución ofrecida por dicha ecuación “determina” exactamente el estado del sistema en cualquier instante posterior.

2. Operaciones de medida

Hagámonos la siguiente pregunta: ¿qué es una operación o un proceso de medida? Se trata de un proceso que supone la interacción de un observador (sujeto) con un sistema (objeto) sometido a estudio del que se quiere extraer información referenteal valor experimental de una o varias de sus propiedades. Ejemplos de proceso de medida son la medida de la longitud de un objeto mediante una regla, o una medida de temperatura por medio de un termómetro, o la medida de una corriente eléctrica a través de un amperímetro.
Problemas de interpretación

Clásicamente se supone, sobre la base del sentido común y de la experiencia cotidiana, que...