He estado leyendo 'Cómo los hippies salvaron la física', que describe un diseño para un dispositivo de comunicación superlumínico, del cual la parte crucial era un láser que duplicaba un fotón entrante muchas veces. La razón por la que esto no funcionará es lo que ahora se conoce como el teorema de no clonación: un estado cuántico no se puede duplicar de esta manera. Puede parecer que un láser puede hacer esto, pero no puede.
El caso es que tengo vagos recuerdos de haber leído que cuando se habló por primera vez del láser, se afirmó que la teoría cuántica prohibía tal dispositivo. Lo que me gustaría saber es si hubo tales afirmaciones y, de ser así, se basaron en la idea de que un láser duplicaría un estado cuántico.
Sí, Neils Bohr y John Von Neumann se mostraron escépticos:
Muchos físicos prominentes pensaron que ni siquiera podría funcionar, basándose en su conocimiento de los principios físicos. En mecánica cuántica, el principio de incertidumbre desarrollado por Einstein, dice que la energía (y por lo tanto la frecuencia, por E=hv) de un fotón no se puede conocer con gran precisión en poco tiempo. En los másers, los fotones duran muy poco tiempo. Por lo tanto, nada menos que Neils Bohr y John von Neumann pensaron que no podría funcionar, incluso después de haber sido creado. La solución a esta aparente paradoja es que, aunque todos los fotones tienen la misma frecuencia y dirección, se desconoce qué átomos emiten y cuándo. Los átomos emisores mantienen un anonimato que evita la >violación de la incertidumbre.
Leer más: ¿Por qué se inventó la luz láser? | eHow.com http://www.ehow.com/about_5250763_laser-light-invented_.html#ixzz1uIC0yArE
Hasta donde yo sé, inicialmente, el requisito principal para el láser era la inversión de población. Se puede demostrar fácilmente que esto no es posible para un sistema puro de dos niveles (de energía). Supongo que esto es a lo que te refieres.
Sin embargo, desde entonces, utilizando la interferencia cuántica en sistemas multinivel, se puede tener láser sin inversión. LWI en vapor atómico . Un láser no duplica un estado cuántico ni conozco ningún dispositivo que pueda hacer esto.
Leos Ondra