¿Cómo es especializarse en física cuántica?

No me he especializado en física cuántica, pero me especialicé en física y tomé la mecánica cuántica en el camino. No creo que sea típico especializarse realmente en mecánica cuántica hasta la escuela de posgrado. Y luego, la mecánica cuántica es ahora un campo tan amplio y diverso que terminarás eligiendo un subconjunto extremadamente estrecho para estudiar. Considere a Richard Feynman, un famoso físico que hizo importantes contribuciones a la Electrodinámica Cuántica, como un ejemplo de un nivel de especialización.

Dicho esto, trabajar en mecánica cuántica significa que estás haciendo muchas matemáticas, y específicamente muchos cálculos. Espere que un solo problema de tarea tome una o dos horas, y abarque varias páginas de papel. Serás muy bueno manipulando cosas como la ecuación de Schrodinger. Aquí está la formulación unidimensional, independiente del tiempo:

Lo que harás con esa fórmula es calcular las probabilidades sobre cómo podría comportarse una partícula en ciertas situaciones, como si está atrapada en un pozo, o se encuentra con una barrera de una altura determinada, o algo así.

Esto suena algo seco, y lo es, pero las implicaciones de estas ecuaciones son realmente alucinantes e incluso inquietantes si terminas tomándote el tiempo para pensarlo. Nos dice que las partículas tienen alguna posibilidad de hacer cosas que normalmente se entienden como imposibles (como teletransportarse a través de barreras sólidas), y todos estamos hechos de partículas, ¿verdad? Desarrollar y trabajar con estas ecuaciones ha permitido a los físicos comprender fenómenos profundamente extraños como enredos, túneles cuánticos, el efecto del observador y la interferencia de un solo fotón. Todas estas cosas son muy divertidas para pensar, pero el estudio real en mecánica cuántica es> 90% de trabajo duro con las matemáticas, y luego un poco de tiempo para hablar sobre lo extraño que es el universo.

Una vez que ingresa a las carreras de matemáticas pesadas, generalmente puede comenzar a dividir a las personas en categorías.

Aquellos que son buenos en aritmética: estas personas generalmente serán buenas en informática y procesamiento de señales digitales. Por lo general, serán malos en cualquier cosa que implique la formación de un concepto físico, por lo que no les gustará nada que implique visualización física, y también tendrán dificultades con los cursos de matemáticas de la división superior porque se vuelve muy conceptual.

Aquellos que son buenos en visualización conceptual: estas personas generalmente serán buenas en física de división baja con dinámica y electricidad y magnetismo, y teoría de semiconductores, y posibles análisis complejos y ciertos aspectos de los sistemas de control. Tienden a luchar en cursos que no pueden relacionar con un modelo de trabajo.

Aquellos que son buenos en teoría: estas personas realmente no saben cómo se relaciona lo que están haciendo con el mundo real, pero pueden visualizar abstracciones y sacar pruebas como si no hubiera un mañana. Estas personas son buenos matemáticos.

Si quieres ser un buen cosmólogo o físico cuántico, debes ser bueno en estas tres cosas, más aún en las dos últimas que en la primera. Deberá poder trabajar con la teoría matemática pura y luego visualizar lo que significa en el mundo real. Mucha gente no posee este don porque requiere una buena comunicación entre los dos hemisferios del cerebro y la mayoría de nosotros somos dominantes del cerebro derecho o izquierdo.

¿Por qué no tomas algunos cursos que deberás tomar para seguir este camino y ver cómo va?

Me especialicé en física cuántica y me especialicé en filosofía. O más bien, hice lo que creo que es equivalente a eso en una universidad danesa (medio año de estudios de filosofía, dos años y medio de física y una tesis sobre teoría de la información cuántica).

Es impresionante. La mecánica cuántica y especialmente la ciencia de la información cuántica son probablemente los temas más alucinantes que he encontrado. Lo veo como un gran privilegio haber tenido la capacidad de pasar el tiempo y obtener la guía para comprenderlo.

Hay efectos secundarios que no había considerado antes de elegir mi especialización. Por alguna razón, muchas personas están convencidas de que el prefijo ‘cuántico’ automáticamente hace que cualquier tema sea diez veces más difícil, por lo que, por ejemplo, si le dices a las personas que estudias física, muchos tendrán una reacción ‘meh’, mientras que si dices que estudie la física ‘cuántica’, (algunas) personas quedarán impresionadas por lo inteligentes que piensan que es usted, aunque en verdad, ninguna identificación de subcampo sea inherentemente más difícil que otra.

También significa que se sorprenderá riendo nueve de cada diez veces que escuche a alguien comenzar una oración con ‘bueno, de acuerdo con la mecánica cuántica’.

More Interesting

Deseo estudiar mecánica cuántica pero para eso se requiere una sólida formación matemática. ¿Qué es mejor: ISI, IISER o NISER? ¿El IISER o el NISER proporcionarán mejores antecedentes para la física cuántica que el ISI a nivel de pregrado?

Si el entrelazamiento cuántico puede funcionar a través del tiempo, ¿no podemos probar la relatividad a escala cuántica enviando una de las partículas 'en el futuro' usando dilatación gravitacional del tiempo y luego midiendo los cambios a través de las dos partículas?

¿Podrías crear oscuridad emitiendo ondas inversas de luz actualmente presentes?

¿El teorema de Frauchiger-Renner descarta todas las interpretaciones de la mecánica cuántica, excepto la interpretación de muchos mundos?

¿Cuáles son algunas de las teorías más locas que concilian la mecánica cuántica y la relatividad general?

¿Es una onda de luz electromagnética y transversal? ¿Si es así, entonces cómo?

¿Es posible teletransportar al gato de Schrodinger usando enredos cuánticos?

¿Qué hay dentro de un quark?

¿Cómo puede ser cierto el superdeterminismo?

Mecánica cuántica: ¿Qué condiciones debe satisfacer una función de onda adecuada?

¿Por qué hay una temperatura mínima?

¿Qué es la física cuántica y cómo se relaciona con la teletransportación?

¿Cuáles son algunos ejemplos realmente convincentes de entrelazamiento cuántico que convencen enfáticamente de que este fenómeno no es casualidad o una casualidad lógica?

¿Cuál es el cambio mínimo en el estado de un sistema físico?

¿Podría la energía oscura ser un efecto del espacio de 4 dimensiones?