Entender la transición del reino probabilístico de la mecánica cuántica al mundo clásico determinista ha desconcertado a los físicos durante mucho tiempo. Un estudio reciente de investigadores españoles, publicado en Physical Review X, ofrece nuevas perspectivas sobre esta cuestión fundamental.
El estudio, dirigido por Philipp Strasberg de la Universidad Autónoma de Barcelona, utilizó simulaciones numéricas avanzadas para explorar cómo las características del mundo clásico pueden surgir de sistemas cuánticos. Los investigadores se centraron en el colapso de las funciones de onda cuánticas, que pueden existir en múltiples estados simultáneamente, en un solo estado observable.
Strasberg explicó: "La física cuántica está en desacuerdo con nuestra experiencia clásica en lo que respecta al comportamiento de electrones, átomos o fotones individuales. Sin embargo, al considerar cantidades macroscópicas que podemos percibir, como la temperatura o la posición, nuestros resultados muestran que los efectos de interferencia cuántica desaparecen rápidamente." Este hallazgo sugiere que incluso unos pocos átomos o fotones pueden exhibir un comportamiento clásico, reforzando la idea de que la emergencia de un mundo clásico a partir de estados cuánticos es un fenómeno inevitable.
La investigación se basa en la interpretación de muchos mundos de la mecánica cuántica, que postula que cada evento cuántico crea múltiples ramas de la realidad. El desafío ha sido reconciliar estos universos paralelos con la experiencia singular de nuestro mundo clásico. Las simulaciones del equipo indicaron que características macroscópicas como el orden y la estructura pueden surgir de sistemas cuánticos que parecen caóticos a escalas más pequeñas.
Curiosamente, el estudio también plantea preguntas sobre la naturaleza del tiempo. Los investigadores observaron que el orden clásico podría surgir del caos cuántico, sugiriendo la posibilidad de mundos con flechas del tiempo invertidas, donde la entropía disminuye en lugar de aumentar. Aunque poco probable en nuestro universo, estos escenarios expanden los límites teóricos de cómo el orden y el tiempo emergen del caos.
A medida que los físicos continúan profundizando en la mecánica cuántica, estudios como este no solo mejoran nuestra comprensión del universo, sino que también allanan el camino para aplicaciones potenciales en computación cuántica, procesamiento de información y más allá. Las implicaciones de estos hallazgos podrían influir en tecnologías que dependen de principios cuánticos, transformando nuestra interacción con el mundo físico.