¿Cuál es la diferencia entre un objeto cuántico y uno ‘normal’?

Un objeto cuántico es básicamente un objeto muy muy pequeño y un objeto normal o clásico es un objeto relativamente más grande. Por ejemplo, una partícula diminuta como un protón o un electrón es un objeto cuántico, mientras que un gato o un planeta es un objeto normal o clásico.

Estos dos tipos de objetos son principalmente las dos divisiones en física. Sus diferentes propiedades es lo que nos impide crear la teoría de todo. Esto se debe a que los objetos cuánticos siguen leyes muy diferentes en comparación con los objetos normales o clásicos. Los objetos normales siguen las leyes de la mecánica newtoniana y se puede determinar su trayectoria o punto en el espacio-tiempo. Sin embargo, los objetos cuánticos siguen otras reglas, por lo que no podemos determinar su posición o ruta correcta. Principio de incertidumbre de Heisenberg, básicamente. Establece que cuanto más precisamente conozca la posición de un objeto, menos preciso podrá saber si es impulso y viceversa.

Por “normal” supongo que te refieres a “clásico”.

Un objeto clásico, como una canica o la Luna, tiene una ubicación bien definida en el espacio y se le puede asignar simultáneamente una velocidad bien definida. Obedece las leyes derterminísticas (por ejemplo, las de Newton) que nos permiten predecir su estado futuro con precisión.

Un objeto cuántico, como un electrón, no se describe con precisión por las leyes clásicas. No podemos asignarle trayectorias (en general) sino solo hablar sobre la probabilidad de que esté aquí o allá, o que tenga tal y tal impulso, etc.

Esto da lugar a muchos tipos diferentes de fenómenos exhibidos por los objetos cuánticos que no se exhiben por los objetos clásicos, como los patrones de interferencia en el experimento de doble rendija.

En ciertos límites (por ejemplo, gran masa, decoherencia, etc.), los sistemas cuánticos se acercarán a la clasicidad, y los detalles dependerán del sistema.

En general, si alguien está usando la palabra cuántica, lo más probable es que estén hablando de objetos y fuerzas que son súper duper mini, minúsculas, a pequeña escala. Y cuando se habla de “objetos normales” (supuestamente gobernados por la mecánica tradicional), en contraste, serán más grandes que super duper mini, minúsculo, pequeño, nanoescala.

Entonces, la respuesta más simple a su pregunta es “escala”.

Generalmente se entiende que los posibles estados en los que puede existir un sistema tienen una relación particular entre ellos. Esta relación puede expresarse como una superposición lineal de los estados con alguna relación de fase compleja.

En el formalismo de la matriz de densidad podemos decir que un sistema cuántico tiene elementos de matriz fuera de la diagonal no cero. La matriz de densidad de un sistema clásico es diagonal.

Todos los objetos son cuánticos, pero los estados están muy juntos en los objetos cotidianos.

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