La mecánica cuántica es una forma extraordinariamente exitosa de comprender el mundo físico a escalas extremadamente pequeñas. A traves de, Se pueden utilizar un puñado de reglas para explicar la mayoría de los fenómenos observables experimentalmente. De vez en cuando, sin embargo, nos encontramos con un problema en la mecánica clásica que plantea dificultades especiales para la traducción al mundo cuántico.

Un nuevo estudio publicado en La Revista Física Europea D ha proporcionado algunas ideas sobre uno de ellos:el impulso. Los autores, los físicos teóricos Fabio Di Pumpo y Matthias Freyberger de la Universidad de Ulm, Alemania, presentan un elegante modelo matemático de impulso cuántico que es accesible a través de otro concepto clásico:tiempo de vuelo.

Mucha gente recordará la definición tradicional de impulso de la física de la escuela secundaria como el producto de la masa de un objeto y la velocidad a la que viaja. En la teoría cuántica, un objeto está representado por una función de onda y su posición no se puede determinar a menos que la función de onda se "colapse" en un solo estado. Ésta es la esencia de la medición en mecánica cuántica.

El impulso clásico se puede obtener simplemente midiendo el tiempo que tarda un objeto en pasar entre dos detectores estacionarios ('tiempo de vuelo'), encontrar la velocidad y multiplicar por la masa. Di Pumpo y Freyberger han desarrollado un modelo del equivalente cuántico de este experimento en el que los roles del tiempo y la distancia se invierten:los puntos de tiempo son fijos, y las posiciones probabilísticas de una función de onda en cada punto, y así la distancia entre ellos, estimado. Este enfoque utiliza sistemas cuánticos adicionales llamados punteros que se acoplan a un paquete de ondas en movimiento mediante un método desarrollado por von Neumann, con mediciones hechas a los punteros en lugar de a la ola.

Di Pumpo y Freyberger pudieron así derivar un solo, cantidad medible que es un equivalente cuántico del tiempo de vuelo clásico, y calcular el momento de una partícula cuántica con bastante precisión sobre esta base. Terminan el artículo sugiriendo formas de mejorar aún más la precisión de la medición.