Fisica cuantica

Física cuántica aplicada con fotones individuales

En 1905, Albert Einstein publicó su ingeniosa explicación del efecto fotoeléctrico por la que le concedieron el Premio Nobel de Física en 1921. Ensu ensayo, explicaba la emisión de electrones desde una placa de metal por la absorción de partículas de luz (o fotones), una tesis que se oponía a la imagen clásica de las ondas. Todavía hoy, elfotón es el elemento que se utiliza siempre para poner a prueba las bases de la física cuántica frente a una interpretación puramente clásica de la naturaleza.
A comienzos de los años ochenta del siglopasado, empezaron a verse propuestas que extendían las aplicaciones clásicas y convencionales en el campo del tratamiento de la información al mundo cuántico. El Premio Nobel R. P. Feynman sugirió quese utilizaran los estados mecánicos cuánticos para sustituir los bits clásicos en un ordenador. Pronto se descubrieron algoritmos que probaban la superioridad de esos ordenadores cuánticos sobre losclásicos en determinadas situaciones. Aunque dichos sistemas se encuentran todavía hoy en una fase muy naciente de desarrollo, sus fascinantes perspectivas han incrementado enormemente nuestrosconocimientos sobre la mecánica cuántica. En los conceptos modernos de la informática cuántica, los fotones son especialmente importantes como transmisores de bits cuánticos.
La criptografía cuántica, quees una segunda aplicación importante de los fotones individuales, fue un descubrimiento de C. H. Bennett y G. Brassard en 1984. Permite la transmisión segura de datos privados sin posibilidad deescuchas. Se codifica una clave criptográfica en la polarización de una secuencia de fotones individuales aislados, que se transfieren entre interlocutores remotos. La seguridad del sistema reside en elllamado Teorema de la no clonación, una ley fundamental de la física cuántica, que impide que un tercero intercepte la clave cuántica y copie a la perfección los fotones detectados (y, por tanto,...