Fronteras de la Física

Teoría de la información de los sistemas cuánticos

Aplicaciones científicas y tecnológicas

En los primeros años de este siglo se está produciendo un desarrollo científico-­tecnológico tan excitante como el que se produjo en las dos ultimas décadas del siglo pasado con la aparición de la ideas y métodos de la mecánica cuántica.

El nacimiento y rápido desarrollo de la teoría de la información de los sistemas cuánticos ha permitido la aparición de la nueva ciencia de la información cuántica que sirve de nexo entre la física cuántica, la teoría de la información y la ciencia computacional y la ingeniería. Las ideas subyacentes en esta teoría, tanto teóricas como tecnológicas, han vuelto a centrar la atención de los científicos en los fundamentos de la mecánica cuántica y en cómo implementar experimentalmente sus predicciones y consecuencias.

Las nociones de información, complejidad, superposición, incertidumbre y entrelazamiento juegan un papel central en todas las tecnologías cuánticas de primera y segunda generación que hacen posible en gran medida la presente sociedad del bienestar, desde la spintrónica hasta las nuevas formas de comunicación y procesamiento de la información que se están desarrollando actualmente tales como la criptografía, la teleportación y la computación cuánticas. Otras, como las nuevas manifestaciones de la mecánica cuántica en sistemas macroscópicos y biológicos, están a la vuelta de la esquina. En esta charla comentaremos brevemente estos acontecimientos y trataremos de mostrar cómo las magnitudes teórico-informacionales predicen y caracterizan diversos fenómenos físicos en sistemas cuánticos finitos específicos, desde los átomos más sencillos como el hidrogeno y el helio hasta los más complejos como los aminoácidos.

Ponente: Prof. Jesús Sánchez-Dehesa