Quanta vino del latín y “cantidad” y se utiliza para significar una unidad discreta , como un “fragmento” de algo. Esencialmente significa que las cosas toman valores específicos y no pueden ocupar valores intermedios. Al igual que los legos solo se pueden unir cuando están correctamente alineados: puede colocar un bloque de lego en una posición o en la siguiente, pero entre esos dos puntos simplemente no se conectarán. Del mismo modo, la luz viene en fragmentos discretos que llamamos fotones, y los electrones pueden estar girando hacia arriba o hacia abajo, pero nada en el medio. (Aunque también pueden estar en una combinación especial de esos estados, llamada superposición, pero si se observan / miden, “colapsarán” en uno u otro estado por completo).
Creo que fue Einstein quien primero propuso cuantificar la luz en 1905, para explicar el efecto fotoeléctrico. [Editar: el experimento original fue realizado por Heinrich Hertz en 1887, Planck postuló que cuantificar la luz podría resolverlo, luego Einstein descubrió cómo hacerlo. Y hubo otras indicaciones a lo largo del siglo XIX de que algo desconocido estaba sucediendo.]
Cuando enciende una luz sobre el metal, puede expulsar electrones, lo que hace que aparezca un voltaje, que puede medir (esta es realmente la base de los paneles solares). A principios del siglo XX, Max Planck había realizado este experimento y descubrió que el voltaje medido en el metal variaba según el color de la luz en lugar de la intensidad . Entonces, si alumbraste con una luz roja extremadamente brillante, obtuviste un voltaje bajo, pero si alumbraste con una luz azul opaca podrías obtener un voltaje mucho mayor. Las teorías clásicas de la luz no funcionaron, y Einstein propuso que si la luz llegara en fragmentos cuánticos discretos podría explicar el efecto observado.
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La mecánica cuántica como término fue acuñada en la década de 1920 por Born, Heisenberg y Pauli.
En la física clásica , los fenómenos tendían a ser continuos: si lanzas una pelota, se mueve de un punto a otro pasando por todos los tiempos y puntos espaciales intermedios (o al menos así es como lo modelamos clásicamente). Así que nos sorprendió descubrir todas estas propiedades discretas en la escala atómica / subatómica. Aún más extraño, resultó que hay algunos fenómenos realmente extraños que pueden suceder a escala atómica, por lo que la mecánica cuántica (que es el marco general de ideas que se utiliza para analizar sistemas que tienen estas propiedades) se hinchó un poco en este notoriamente extraño y Cosa incomprensible.
Mientras tanto, la física siguió progresando y desarrolló teorías de campo y teorías de campo cuántico y todo un proceso formalizado para cuantificar una teoría (realmente no entiendo mucho de eso). En los años 80 comenzaron a darse cuenta de que las computadoras clásicas no podían hacer algunas de las cosas que exhibían los sistemas de mecánica cuántica, y nació el campo de la computación cuántica, que se aceleró mucho en los años 90 cuando Peter Shor desarrolló su algoritmo de factorización.
