1. Física moderna 1
Aplicaciones de la Mecánica Cuántica
Resumen: Atreves de esta práctica se plantea estudiar sumó las investigaciones de Albert Einstein
las distintas aplicaciones que pueden surgir de la quien completó las correspondientes leyes
mecánica cuántica, siendo esta una de las ramas de la de movimiento con lo que se conoce como
física, cuyos logros son los más importantes del siglo teoría especial de la relatividad, la cual
pasado. Su aplicación ha hecho posible el agrupa el comportamiento de todos los
descubrimiento y desarrollo de nuevas tecnologías, que fenómenos naturales, mediante la cual se
son más eficientes y amigables con el medio ambiente, demostró que el electromagnetismo era una
lo cual ha dado origen a una diversa y variada cantidad teoría esencialmente no mecánica. El
de aplicaciones principalmente en la electrónica, donde siguiente paso importante se dio cuando
se vislumbran una cantidad de aplicaciones que
Louis de Broglie propuso que cada partícula
ayudarían considerablemente al mejoramiento de la
calidad de vida de todas las personas. material tiene una longitud de onda
asociada, inversamente proporcional a su
masa, y dada por su velocidad. Poco
Palabras claves: Mecánica cuántica, electrónica, nuevas tiempo después Erwin Schrödinger formuló
tecnologías. su famosa ecuación de movimiento para las
ondas de materia, cuya existencia había
propuesto de Broglie y varios experimentos
I. MARCO TEORICO sugerían que eran reales.
La mecánica cuántica surge a principios del
siglo pasado aproximadamente en 1926
bajo dos formulaciones aparentemente
distintas, una llamada Mecánica Cuántica
Figura. 1: ecuación de Schrödinger.
Matricial y la otra mecánica cuántica
ondulatoria, las cuales fueron a finales de
La unión de todos estos postulados generó
ese mismo año demostradas por
la mecánica cuántica tal cual la conocemos
Schrödinger que son equivalentes, estas
hoy en día, la cual introduce una serie de
formulaciones fueron fruto del esfuerzo en hechos contraintuitivos que no se
conjunto de varios físicos y matemáticos concebían en la física clásica; con esto se
que aportaron con sus teorías a la concluye que el mundo cuántico no se
formación del que para algunos académicos comporta de la misma manera que el
se considera el éxito más grande del siglo macroscópico.
pasado entre los cuales se destacan:
Einstein, Heisenberg, Schrödinger, Bohr, La mecánica cuántica es utilizada en
Dirac y Von Neumann entre otros científicos muchos campos como son: la electrónica,
que aportaron significativamente al la mecánica, la física de la materia
desarrollo de ésta. condensada, la medicina, la física de
partículas y la química cuántica, en donde
La mecánica cuántica se forma entonces la necesidad de una mayor eficiencia, de
gracias a las teorías e investigaciones como extender las condiciones de
las siguientes: el enunciado de Max Planck, funcionamientos y de extender las
quien comunicó la hipótesis de que la aplicaciones de los dispositivos existentes
radiación electromagnética es absorbida y obliga al estudio y producción de nuevos
emitida por la materia en forma de cuantos materiales.
de luz o fotones de energía. A esto se le

2. Física moderna 2
II. APLICACIONES ACTUALES DE III. FUTURAS APLICACIONES
MECÁNICA CUÁNTICA. PROPUESTAS POR CIENTIFICOS.
La Mecánica Cuántica posee muchas
aplicaciones pero estas se encuentran Son muchos los científicos que ven
limitadas, casi exclusivamente, a los niveles desarrollado dentro de pocos años grandes
atómico, subatómico y nuclear, donde avances tecnológicos aplicando las teorías
resulta totalmente imprescindible. Pero desarrolladas en la mecánica cuántica, se
también lo es en otros ámbitos, como la espera el desarrollo de un nuevo concepto
electrónica donde se diseñan dispositivos de información, basado en la naturaleza
de todo tipo de componentes a una escala cuántica de las partículas elementales, abre
nanométrica, reduciendo notoriamente los posibilidades inéditas al procesamiento de
tamaños de los dispositivos electrónicos y datos. La nueva unidad de información es el
aumentando su eficiencia, lo cual ha traído qubit (quantum bit), que representa la
la revolución de la miniaturización, en este superposición de 1 y 0, una cualidad
mismo campo cabe resaltar que el imposible en el universo clásico que
comportamiento ondulatorio de los impulsa una criptografía indescifrable,
electrones contenido en la mecánica detectando, a su vez, sin esfuerzo, la
cuántica dio origen al microscopio presencia de terceros que intentaran
electrónico, pero la primera aplicación adentrarse en el sistema de transmisión. La
práctica de esto fue el diodo de efecto túnel, otra gran aplicación de este nuevo tipo de
uno de los dispositivos que revolucionó la información se concreta en la posibilidad de
electrónica. Más recientemente, en la construir un ordenador cuántico, que
primera mitad de la década del 80, los necesita de una tecnología más avanzada
científicos inventaron el microscopio de que la criptografía, en la que ya se trabaja,
efecto túnel, un ultramicroscopio que casi por lo que su desarrollo se prevé para un
permite "ver" los átomos. futuro más lejano.
También se trabaja con semiconductores y
superconductores, procurando un ahorro de
energías, que son aplicables al diseño de
instrumentación en campos tan diversos Se visiona la teleportación de hombres,
como la cirugía láser, o la exploración aunque en un futuro lejano, esta es una de
radiológica. En el primero, son utilizados los las aplicaciones más atractivas de la
sistemas láser, que aprovechan la mecánica cuántica.
cuantificación energética de los orbitales
nucleares para producir luz monocromática, La nano robótica es la fabricación de
entre otras características. En el segundo, máquinas, o robots, de dimensiones
la resonancia magnética nuclear permite nanométrica. De una forma más específica,
visualizar la forma de de algunos tejidos al la nano robótica se refiere a la todavía
ser dirigidos los electrones de algunas hipotética ingeniería nanotecnológica del
sustancias corporales hacia la fuente del diseño y construcción de robots. Otra
campo magnético en la que se ha definición, usada algunas veces, es la de
introducido al paciente, de igual manera se una máquina capaz de operar de forma
trabaja en la criptografía, la computación precisa con objetos de escala nanométrica.
cuánticas, y en la Cosmología teórica del Ya se están trabajando con LEDS de
Universo temprano donde se desarrollan puntos cuánticos con los cuales se
teorías sobre universos paralelos. desarrollan laser para medicina, y para la
guerra entre otras aplicaciones como luces
artificiales no contaminantes.

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IV. FUTURAS APLICACIONES astronautas en el espacio, estos
VISIONADAS POR EL ESTUDIANTE protegerían más a las astronautas y les
servirían como herramientas para
A partir de la inmensa utilidad que uno monitorear su entorno, este se muestra en
puede sacar del desarrollo de la física en la figura 3.
especial de la mecánica cuántica, surge la
idea en el educando la capacidad de 4) Usando la mecánica cuántica se pueden
visionar nuevas tecnologías que hacer aceleradores de partículas que creen
contribuyan al desarrollo de la humanidad y agujeros de gusanos y podamos viajar a
al mejoramiento de la calidad de vida. través de la galaxia o cualquier otro punto
Usando el principio de la mecánica cuántica del espacio tiempo, esto se muestra en la
y la óptica cuántica se desarrollaron las figura 4.
siguientes posibles aplicaciones de estas:
Usando la tecnología OLED, la de puntos
cuánticos y el desarrollo electrónico a
escala nanométrica se piensa desarrollar un
brazalete muy flexible y liviano que
proporcione cuando se coloca en el brazo o
pierna de una persona toda la información
referente al estado de salud de ésta, éste
dispositivo ayudaría enormemente a los
médicos pues se les facilitaría su labor, lo
mismo que sería de gran utilidad para las
personas que se encuentran en zonas
apartadas, ya que este dispositivo le
brindaría toda la información necesaria con
respecto a sí se encuentra en un buen Figura.2: Brazalete cuántico.
estado de salud o no, este dispositivo se
ilustra en la figura 2.
2) El desarrollo de mini computadoras de
atas velocidades que le permitan a las
personas producir hologramas de estas en
lugares remotos, el propósito de este
dispositivo se puede ver en la educación se
estima que en pocos años la humanidad va
enfrentar crisis por la súper población que
va a tener en este caso un profesor que
está en un salón puede aparecer en varios
salones de distintas universidades o
lugares, en realidad lo que aparecerían son
sus hologramas en 3D siendo de gran
utilidad para las personas que tienen que
estar en varios lugares al mismo tiempo, Figura.2: Mini computadora de hologramas.
este se puede ver en la figura 2.
3) Usando nano robots se piensa diseñar
trajes espaciales que se acomoden a las
distintas fuerzas que experimentan los

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V. CONCLUSIONES
En base a lo anterior podemos concluir que
el desarrollo de la mecánica cuántica ha
traído al hombre la generación de nuevas
tecnologías a escala nanométrica, de las
cuales se espera una gran contribución al
desarrollo de la ciencia, algunas de estas
son simples visiones (o ciencia ficción) de
los que se puede hacer en un futuro no muy
lejano donde el hombre ha alcanzado los
conocimientos suficientes para alcanzar sus
Figura 3: Trajes espaciales hechos con nano más profundos deseos en exploración de
robots. este vasto universo que nos rodea.
VI. REFERENCIAS
Mauricio Garcia Castañeda, Jeannine Ewert De-
Geus. Introducción A La Física Moderna. 2ª Ed.
Universidad Nacional. Colombia 1997.
www.cienciapopular.com/n/Ciencia/Fisica_Cua
ntica/Fisica_Cuantica.php
www.fisica-
mecanicacuantica.blogspot.es/1246205851/
Figura 4: Puentes espaciales de agujeros de gusano.
www.losorprendente.blogspot.com/2011/06/
neurociencia-mente-y-maquina-unidos.html