MECÁNICA CUÁNTICA - YBM

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Mecánica cuántica
La mecánica cuántica es una teoría fundamental en la física que 
describe el comportamiento de sistemas muy pequeños, como átomos 
y partículas subatómicas. Su estudio es esencial para entender el 
mundo que nos rodea.
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Principios fundamentales
Superposición
Las partículas cuánticas 
pueden estar en varios estados 
o posiciones al mismo tiempo.
Probabilidad
Los estados cuánticos se 
describen con una función de 
onda que predice la 
probabilidad de que una 
partícula se encuentre en cierta 
posición o tenga cierta energía.
Entrelazamiento
Las partículas pueden estar 
entrelazadas, de manera que 
una afecta instantáneamente a 
la otra, sin importar la 
distancia que las separa.
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Funciones de onda y 
operadores
1 Funciones de onda
Son la descripción 
matemática de los estados 
cuánticos.
2 Operadores
Representan las 
propiedades observables de 
las partículas, como la 
posición, el momento o el 
espín.
3 Estados estacionarios
Corresponden a los valores permitidos de la energía de un 
sistema cuántico.
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Efecto túnel y dualidad onda-partícula
1
Dualidad onda-
partícula
Las partículas pueden 
comportarse como ondas y 
viceversa, lo que se 
evidencia en fenómenos 
como la difracción y la 
interferencia.
2
Efecto túnel
Permite a las partículas 
cuánticas atravesar 
barreras de potencial que, 
según las leyes clásicas, 
deberían ser 
impenetrables.
3
Aplicaciones
La dualidad onda-partícula 
explica la naturaleza del 
espectro electromagnético 
y el efecto túnel se utiliza 
en dispositivos como 
microscopios y túneles de 
resonancia.
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Principio de incertidumbre de Heisenberg
Principio
Es imposible medir 
simultáneamente de forma 
precisa la posición y el 
momento de una partícula.
Consecuencias
Este principio impone una 
limitación fundamental a la 
precisión de las medidas 
en la mecánica cuántica.
Interpretaciones
A lo largo de la historia, el 
principio de incertidumbre 
ha generado diferentes 
interpretaciones y 
controversias entre los 
físicos teóricos.
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Aplicaciones en la tecnología y la vida 
cotidiana
Computación cuántica
Los circuitos cuánticos 
permiten realizar simulaciones 
y cálculos complejos de forma 
mucho más eficiente que los 
ordenadores convencionales.
Láseres
La amplificación cuántica de la 
luz permite generar haces de 
luz coherentes y altamente 
energéticos, con aplicaciones 
en la medicina, la 
telecomunicación y la industria.
Células solares
Las células solares 
fotovoltaicas convierten la 
energía solar en electricidad 
mediante el efecto 
fotoeléctrico, que se basa en la 
absorción de fotones por los 
materiales semiconductores.
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Desafíos y controversias
1
Interpretaciones
Existen diferentes 
interpretaciones de la 
mecánica cuántica, algunas 
de las cuales cuestionan la 
existencia de una realidad 
objetiva independiente de 
la medición.
2
Complejidad
Algunas aplicaciones 
prácticas de la mecánica 
cuántica, como la 
computación cuántica, se 
enfrentan a importantes 
desafíos tecnológicos y de 
ingeniería.
3
Filosofía
La mecánica cuántica ha 
planteado importantes 
preguntas filosóficas en 
torno al papel del 
observador y la relación 
entre el ser humano y el 
universo.
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