La óptica cuántica estudia la naturaleza cuántica de la luz y sus interacciones con la materia. Max Planck demostró en 1899 que la luz se intercambia en cantidades discretas llamadas cuantos. En 1905, Einstein explicó el efecto fotoeléctrico mediante la hipótesis de que la luz consiste en partículas llamadas fotones. El desarrollo del láser en 1960 impulsó el campo de la óptica cuántica al permitir estudiar las propiedades cuánticas de la luz.

2. La óptica cuántica es un
campo de investigación que
se ocupa la aplicación de la
mecánica cuántica a
fenómenos que implican la
luz y sus interacciones con
la materia. La luz se
compone de partículas
llamadas fotones y por lo
tanto intrínsecamente es
"granulosa" (cuantizada); la
óptica cuántica es el estudio
de la naturaleza y los
efectos de esto

3. La primera indicación de que la luz puede
ser cuantizada vino de Max Planck en
1899 cuando modeló correctamente la
radiación del cuerpo negro asumiendo
que el intercambio de energía entre la
luz y la materia solamente ocurría en
cantidades discretas que él llamó
cuantos. Era desconocida si la fuente de
estas cantidades discretas era la
materia o la luz.
En 1905, Albert Einstein publicó
la teoría del efecto
fotoeléctrico. Parecía que la
única explicación posible para el
efecto fotoeléctrico era la
existencia de partículas de luz
llamadas fotones.

4. Niels Bohr demostró que los átomos estaban también cuan
tizados, en el sentido que solamente podían emitir cantidades
discretas de energía. La comprensión de la interacción entre la
luz y la materia que siguieron después de estos desarrollos no
solamente formaron la base de la óptica cuántica sino también
fueron cruciales para el desarrollo de la mecánica cuántica
como un todo. Sin embargo, los sub campos de la mecánica
cuántica que se ocupaban de la interacción de la materia-luz
fueron considerados principalmente más como investigación
sobre la materia que sobre luz y por lo tanto, se hablaba más de
la física atómica y la electrónica cuántica que sobre la óptica
cuántica.

5. Esto cambió con la invención del
máser en 1953 y del láser en 1960.
Con la ciencia del láser, es decir, la
investigación de los principios, diseño
y el uso de éstos dispositivos, la
óptica cuántica se convirtió en un
campo importante, y la mecánica
cuántica que fundamenta los
principios del láser fue estudiada
ahora con más énfasis en las
características de la luz, y así el
nombre de óptica cuántica llegó a ser
habitual.

6. Los astrónomos usan instrumentos llamados espectógrafos para
estudiar la luz de los objetos celestes, separándola en sus colores o
frecuencias, de la misma forma en que las gotas de agua crean un
arcoiris de la luz solar. Así, pueden medir las velocidades de las
estrellas, galaxias y otros objetos, buscar planetas alrededor de otras
estrellas o estudiar la expansión del Universo. Un espectógrafo debe
estar precisamente calibrado para que las frecuencias de luz puedan
ser correctamente medidas. Es similar a nuestra necesidad de tener
reglas precias para medir distancias correctamente. En este caso, un
láser provee esa clase de "regla", para medir colores en vez de
distancias, con una precisión extrema.