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Cecilia GarraffoJuan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroBorja Tosarexperimento gravedad cuánticamasas de planck kilogramosfrancis villatoro experimento mentalgravedad entrelazada cuánticamentemasas microgramos entorno presión temperaturaestados posición gravitación entrelazadasuperposición campos gravitatorios francis villatoroFrancis VillatoroPlanckteoría cuántica de CamposNatureGastón Giribetsiglo XVIIImasas de PlanckChatGPTGravedadNúcleo atómicoley de Newton de la gravitaciónecuación de RödingerPhysical Review LettersJavier BenavidesJuan Carlos GilTierra
Gravedad entrelazada cuánticamente
Con
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Francis Villatoro describe un experimento mental para determinar si la gravedad puede entrelazarse cuánticamente, involucrando masas muy pequeñas del orden de microgramos.
…relativista y que fue allí a ver un poco de qué contaban los relativistas de estos temas y ofreció varias ideas muy interesantes como Oxider y una de las ideas que ofreció es un experimento mental de decir, ¿cómo podemos saber que la gravitación es cuántica? Pues tenemos que preguntarle a la naturaleza, sentados en un sillón o preguntándole a un chajete, nunca vamos a descubrir que la gravedad es cuántica o no lo es. Tenemos que preguntarle con un experimento; él te planteó un experimento mental en que yo tomo dos masas. Él consideró, venga, dos masas de Planck. Las masas de Planck son unos 10 a la menos 8, son kilogramos, ¿no? O gramos 0,1 microgramos sería, ¿no? Están en un entorno de bajísima presión, de bajísima temperatura, etc. Yo puedo conseguir que se entrelacen, es decir, cuánticamente; por ejemplo, si yo hago que una de estas masas esté en dos estados de posición y la otra masa en dos estados de posición, ¿la gravitación entre ellas estará entrelazada? ¿Habrá una superposición de esos campos gravitatorios? Perdón, Francis, acá corrijo lo que dije: es 2 por 10 a la menos 5 gramos, bastante, bastante. 10 a la menos 5 gramos, vale. Bueno, pero ese orden, del orden de microgramos, serían 20 microgramos. Claro. No importa el tamaño que sea, vale; es un tamaño en el que tenemos objetos macroscópicos. Este experimento mental en 1957 no generó mucho interés en llevarlo a la práctica hasta los 70. Ya en la década de los 70, principios de los 70 hubo un enorme…
Significado #1 · Palabras #5
Francis Villatoro describe un experimento mental para determinar si la gravedad puede entrelazarse cuánticamente, involucrando masas muy pequeñas del orden de microgramos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #5experimento gravedad cuánticamasas de planck kilogramosfrancis villatoro experimento mentalgravedad entrelazada cuánticamentemasas microgramos entorno presión temperaturaestados posición gravitación entrelazadasuperposición campos gravitatorios francis villatoro…relativista y que fue allí a ver un poco de qué contaban los relativistas de estos temas y ofreció varias ideas muy interesantes como Oxider y una de las ideas que ofreció es un experimento mental de decir, ¿cómo podemos saber que la gravitación es cuántica? Pues tenemos que preguntarle a la naturaleza, sentados en un sillón o preguntándole a un chajete, nunca vamos a descubrir que la gravedad es cuántica o no lo es. Tenemos que preguntarle con un experimento; él te planteó un experimento mental en que yo tomo dos masas. Él consideró, venga, dos masas de Planck. Las masas de Planck son unos 10 a la menos 8, son kilogramos, ¿no? O gramos 0,1 microgramos sería, ¿no? Están en un entorno de bajísima presión, de bajísima temperatura, etc. Yo puedo conseguir que se entrelacen, es decir, cuánticamente; por ejemplo, si yo hago que una de estas masas esté en dos estados de posición y la otra masa en dos estados de posición, ¿la gravitación entre ellas estará entrelazada? ¿Habrá una superposición de esos campos gravitatorios? Perdón, Francis, acá corrijo lo que dije: es 2 por 10 a la menos 5 gramos, bastante, bastante. 10 a la menos 5 gramos, vale. Bueno, pero ese orden, del orden de microgramos, serían 20 microgramos. Claro. No importa el tamaño que sea, vale; es un tamaño en el que tenemos objetos macroscópicos. Este experimento mental en 1957 no generó mucho interés en llevarlo a la práctica hasta los 70. Ya en la década de los 70, principios de los 70 hubo un enorme…
Francis Villatoro explica cómo se puede incorporar un potencial newtoniano a la ecuación de Schrödinger para estudiar cómo cae un sistema cuántico en un campo gravitatorio.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11ley newton gravitación ecuación rödingersistema cuántico campo gravitatoriophysical review letters publicación…sistema cuántico no relativista y yo puedo acoplarle un potencial, un potencial newtoniano, por ejemplo, el hecho de que la aceleración de la gravedad es constante cerca de la superficie de la Tierra. Yo puedo poner un pozo de potencial, incluso puedo poner La ley de Newton de la gravitación y añadirle a esa ecuación de Rödinger. Con lo que yo puedo estudiar ese tipo de fenómenos: cómo cae un sistema cuántico en un campo gravitatorio. Y el resultado prácticamente coincidía con la teoría, se publicó en Physical Review Letters, pero es que ese experimento se Ha repetido muchas veces y ya en los últimos dos años hay demostraciones con una precisión altísima. Es decir, realmente lo clava la teoría, pero esto no es gravitación cuántica y esto demuestra que la gravitación es cuántica, tampoco; tampoco demuestra que…
Francis Villatoro plantea una pregunta sobre si la gravitación clásica aplicada a sistemas cuánticos podría permitir el entrelazamiento, destacando que esta cuestión no tenía respuesta hasta ahora debido a la falta de enfoque en el canal clásico.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #20gravitación clásica sistemas cuánticosentrelazamiento gravitación clásicacanal clásico experimentos cuánticosfrancis villatoro entrelazamiento…de los operadores y canal clásico Claro, ¿y si estudiamos qué pasa con lo del canal clásico? Porque eso no había sido estudiado y esto es lo que aportan estos dos investigadores en Nature. Estos investigadores ponen el foco no en lo que todo el mundo está Mirando, que es la LO, sino en la CC, en el canal clásico. Es decir, ¿podría la gravitación clásica de sistemas cuánticos, o sea, aplicada en un contexto en el que todos tus sistemas son cuánticos, permitir el entrelazamiento? Y entonces es una pregunta que no tenía respuesta, ¿vale? No tenía una respuesta hasta ahora, porque no estaba claro, porque nadie había enfocado las críticas a este tipo de trabajo experimental en la línea de la parte clásica. Entonces lo que nos plantean ellos es una idea, que es una idea clásica de electrodinámica cuántica de juguete: que es considerar en electrodinámica cuántica el cálculo de desarrollos perturbativos tipo diagramas de Feynman, pero en lugar de utilizar el…
Francis Villatoro explica cómo la teoría cuántica de campos permite el entrelazamiento cuántico, con la gravedad actuando como un canal clásico que facilita la transferencia de partículas virtuales.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #1entrelazamiento cuántico teoría camposgravedad canal clásico transferencia partículas virtualesbosones materia teoría cuántica camposnueva fuente de entrelazamiento gravedadentrelazamiento gravitación clásicagravedad cuántica verdaderaondas electromagnéticas gastón giribet…propagador clásico que afecta a la otra y un intercambio entre ambas de estas partículas, estos propagadores virtuales que son estrictamente cuánticos, que son como parejas, electrón-pocitrón entre ambas, con lo que tengo un intercambio de cuatro Bueno, pues Resulta que al hacer eso aparece la posibilidad de entrelazamiento cuántico; es decir, es la propia materia descrita por la teoría cuántica de Campos la que permite que haya entrelazamiento, pero la parte gravitacional está debajo, actuando de manera clásica, de manera efectiva, y es una especie como de sustrato; es lo que llaman ellos un canal clásico. La gravedad actúa como canal clásico que habilita que haya una transferencia cuántica de partículas virtuales del tipo de materia que yo estoy considerando, los dos bosones. Entonces esto me ofrece la posibilidad de generar una nueva fuente de entrelazamiento. Habría dos posibles entrelazamientos. el entrasamiento debido a este efecto asociado a la gravitación clásica y el entrasamiento verdadero asociado a la gravitación cuántica verdadera. Entonces, el entrasamiento cuando yo lo vea en un experimento, ¿cuál es cuál? Gastón, ¿querías comentar algo? Sí, que yo no encuentro que esto sea novedoso en ningún sentido, de hecho al final del trabajo ellos mismos dicen que lo mismo podría pasar con ondas electromagnéticas Significa que esto, en el fondo, lo que está pasando es que hay un canal clásico que es un potencial, una fuerza externa clásica que está mediando y claro, a través de la interacción con la materia de varios órdenes; hay procesos cuánticos entre las cosas que…
Francis Villatoro explica cómo se podría calcular la fase de una función de onda y compararla con los efectos gravitacionales terrestres para determinar la interacción entre partículas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #17fase función de onda terrestreinteracción partículas gravitación cuánticaefecto en fase canal clásico gravitacióndesplazamiento fase gravitación cuánticagravitación cuántica fase observadacomponente clásica gravitación cuánticaexperimento descomposición de la faseresultados experimentos gravitación cuántica…de onda asociada a los objetos con los que estoy experimentando entonces la fase de esa función de onda depende del campo gravitacional entre ambos objetos y el que tengan externo debido a la Tierra yo puedo calcular muy bien con alta precisión el debido. A la Tierra porque ya hay experimentos que lo han medido y sé cuál es. Entonces yo podría calcular la fase y compararla con la debida a la Tierra y la debida a la otra partícula y así obtener cuál es la fase debida a la interacción entre ambas partículas. Bueno, pues lo que plantean aquí es que el entrelazamiento que se obtenga, el efecto en fase, tendrá que ser separado en dos componentes: el efecto en fase debido al canal clásico de la gravitación y el efecto en fase debido a la hipotética gravitación cuántica. Entonces cuando el cociente de esos ambas efectos sea adecuado, básicamente que domine el efecto debido a la gravitación cuántica, sea más grande el desplazamiento en fase debido a la gravitación cuántica que el Esperado por este fenómeno clásico efectivo, pues entonces diré que sí estoy observando algo que me apoya a decir que la gravitación es cuántica. Pero si yo, cuando haga esa descomposición de la fase que yo observe en mi experimento, entre componente clásica y componente cuántica, resulta que es más grande la componente clásica, que es lo que será de esperar en los primeros resultados de todos estos experimentos, no podré decir en ningún caso que estoy observando gravitación cuántica. Según estos autores, esto es un resultado esperable, como dice Gastón, esperable en este contexto de medida. Entonces, para este tipo De experimentos esto nos pone una enorme digamos barrera de dificultad que hace un año pues no estaba. Hace un año las que diseñaban este tipo de experimentos y pedían dinero para hacerlo no tenían que justificar. Mi experimento será capaz de ver esta…
Francis Villatoro explica cómo generar entrelazamiento gravitacional, indicando la necesidad de mantener partículas en estados coherentes durante un tiempo suficiente para observar los efectos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #12entrelazamiento gravitacional fasepartículas estado coherente diamanteestados coherentes tiempo suficienteexperimentos orden de un segundo…año las que diseñaban este tipo de experimentos y pedían dinero para hacerlo no tenían que justificar. Mi experimento será capaz de ver esta diferencia y la mayor parte de los diseños cuando miras los parámetros que pusieron en cuanto a masas y tiempos de... Esto hay que provocar el entrelazamiento. El entrelazamiento gravitacional afecta la fase y es una cosa que va aumentando mientras las dos partículas están actuando gravitacionalmente entre ellas. Entonces, yo necesito que se mantengan en un estado coherente, es decir, una partícula, o diamante o como sea, es macroscópica básicamente esa partícula, está en un estado de dos posiciones en paralelo; eso se puede hacer con lengüenta, se puede hacer de diferentes maneras para que tenga un estado cuántico en dos posiciones. La otra tiene que tener un estado coherente en dos posiciones y tengo que mantener esos estados coherentes durante un tiempo suficiente. Entonces, se hablaba en muchos de los experimentos del orden de un segundo y lo que estamos observando ahora es que para las masas con las que se hablaba del Orden de un segundo, según este artículo, si confiamos en él no estarían viendo fenómenos estrictamente cuánticos, de canal cuántico, sino solamente de canal clásico, con lo que el gran objetivo de estos experimentos se diluye en esos efectos clásicos.…
Gastón Giribet expresa su opinión sobre los trabajos que buscan observar efectos de gravedad cuántica o mecánica cuántica bajo la influencia de la gravedad, destacando una cuestión de escala.
Habla: Gastón GiribetSignificado #5 · Palabras #17gravedad cuántica cuestión de escalamecánica cuántica influjos de gravedaddetectar gravedad objetos no planetarios…el artículo y sí, no tengo nada, Juan Carlos; no quiero comentar tampoco nada, y Borja tampoco quiere comentar nada o algo así. Yo me junto contigo a pedir pasta para la ciencia. La última frase de: "Oye, hace falta pasta para saber cómo acaba esta movida". A mí me genera, cuando veo estos trabajos, por una cuestión de escala; yo soy un poco ingenuo, pero por una cuestión de escala, todos estos trabajos que pretenden ver efectos de gravedad cuántica, o como en este caso, efectos de mecánica cuántica bajo los influjos de gravedad, porque son dos cosas distintas, que ya son muy difíciles de hacer. O sea, si bien nosotros podemos detectar la gravedad de objetos, podemos manipular la gravedad de objetos que no sean planetarios, a partir del fin del siglo XVIII, con el experimento de Cavendish, que fue hecho por Cavendish y por su amigo, su mejor amigo, que era John Mitchell lo que pasa es que John Mitchell murió justo hace año, pero Mitchell y Cavendish hicieron ese experimento y desde ahí uno dice podemos mostrar una cosa…
Gastón Giribet reflexiona sobre la escala necesaria para observar fenómenos cuánticos de la gravedad y cómo esta escala tiende a ser muy pequeña, específicamente alrededor de -35 metros.
Habla: Gastón GiribetSignificado #9fenómenos cuánticos de la gravedadescala -35 metros fenómenos cuánticosnúcleo atómico tamaño 10…son partículas de polvo interactuando entre ellas gravitacionalmente, o sea, es una locura. Y ver cómo eso encima se ve afectado por gradientes de cuán alto estoy, cuán bajo estoy, es exactamente muy muy difícil de lograr. Pero eso yo creo que puede lograrse. Ahora, la escala en la cual no quiero solamente observar fenómenos cuánticos bajo el influjo de la gravedad, sino los fenómenos cuánticos de la gravedad per se, esa es una escala que naturalmente se adiezan a menos 35 metros. Eso es, o sea, pensemos que un núcleo atómico tiene 10 a menos 15, estamos hablando de 20 órdenes de magnitud más pequeños que un, para que tengamos cuenta, es más chico respecto a un átomo que lo que un átomo es a todo el sistema solar. A esa escala estamos hablando de longitud. Entonces, eso es muy difícil de…
Gastón Giribet continúa discutiendo sobre la posibilidad de estudiar fenómenos de gravedad cuántica y cómo la gravedad, incluso en su forma clásica, podría influir en aspectos cuánticos de la materia.
Habla: Gastón GiribetSignificado #10gravedad cuántica experimentos existentesgravedad clásica afecta aspectos cuánticos materiapaper francis detalle gravedad cuántica…ahí, pero me llamó mucho la atención. Quizás si se da alguna configuración de resonancia muy particular podría llegar a ocurrir, no a medirse, a ocurrir algún fenómeno de absorción de un gravitón, qué sé yo; no sé, pero bueno, lo que quiero decir es que así. Como salió el paper del que habló Francis con mucho detalle, en esta semana aparecieron varios papers en los cuales se coqueteaba con la idea o bien de estudiar fenómenos de gravedad cuántica con experimentos que ya tenemos, o bien intentos por explicar cómo la gravedad aún en su régimen clásico puede afectar aspectos cuánticos de la materia cuando se tienen en cuenta estos efectos gravitacionales. Eso Muy bien, pues ha sido muy breve, muy breve en tu exposición. ¿Queréis comentar algo? Si no, que Borja nos comente un poco. Bueno, que resulta que viene Halloween y el Día de Todos los Santos y esas cosas. Y los planetarios pues tienen que hacer algo para…
Gastón Giribet continúa la discusión sobre la relación entre el área superficial y la entropía, mencionando ejemplos como el horizonte cosmológico y los agujeros negros. A continuación, se introduce una pregunta de Javier Benavides sobre el entrelazamiento cuántico.
Habla: Gastón GiribetPalabras #13entropía horizonte cosmológicoagujeros negros área entropíaentrelazamiento cuántico javier benavides…en el caso del universo, no entiendo que tiene que ver esto con cosmología. Sí, no lo sé, no lo sé, la verdad es que no lo sé. Bueno, no sabemos contestarla, pero en principio si hay más área, pues hay más entropía, si la entropía está asociada al área. Claro, puede ser, por ejemplo, la entropía del horizonte cosmológico, así como la de los horizontes, los agujeros negros, es proporcionada al área; entonces si las cosas están arrugadas, tienen más entropía, y eso en efecto es así, sí. No sé, hay que especializar más el contexto. Bueno, hay una pregunta de Javier Benavides sobre entrelazamiento: ¿Existen entrelazamientos fuertes y entrelazamientos débiles? La respuesta es: hay un grado de entrelazamiento, es decir, el entrelazamiento puede ser máximo, maximal, o puede ser nulo, es decir, tienes estados separables, entrelazamiento cero, o puedes tener un entrelazamiento máximo y puedes tener todo el grado, toda…
Juan Carlos Gil y Francis Villatoro discuten la naturaleza gradual del entrelazamiento cuántico, explicando que no es un fenómeno binario sino una cuestión de grado.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #16entrelazamiento cuántico naturaleza gradualfunción de onda sistema entrelazamientocoeficientes normalizados entrelazamiento complejo…puedes tener entrelazamientos de cualquier valor. Es decir, lo más débil es que no haya nada y lo más fuerte es un valor máximo que está asociado a la descripción de tu sistema, depende de cuántos parámetros estés entrelazando y de cuántos elementos tengas. Entonces, sí existen mediciones del grado de entrelazamiento. El entrelazamiento no es o sí o no, no; no es binario, no es que lo tengo o no lo tengo, es una cosa gradual. El entrelazamiento, desde el punto de vista, simplemente teórico desde el punto de vista de la función de onda, es cuando hay dos partículas; si no puedes describir un sistema como el producto de funciones de onda individuales, ya hay entrelazamiento. Cualquier combinación lineal incluso de las funciones de onda suponen un grado de entrelazamiento, ya puede haber coeficientes de cualquier tipo, siempre que estén normalizados, coeficientes que a su vez pueden ser complejos, más gracioso todavía. Sí, exactamente. Bueno, otra pregunta; a ver, por aquí hay muchas preguntas, algunas son de IA, no sé si podremos intentar, por ejemplo, claro, lo ideal hubiera sido que las contestara Cecilia, ¿no? Estas de IA, de LLM Gabriel Osorio pregunta: esto puede que... Borja no…