martes, 27 de septiembre de 2016

XXI Olimpiada Iberoamericana de Química Colombia 2016

Felicitamos a nuestro alumno Daniel Félix González por la Medalla de Bronce que ha conseguido en la XXI Olimpiada Iberoamericana de Química, celebrada la semana pasada en Bogotá (Colombia) y deseamos que en su carrera universitaria siga cosechando éxitos y obteniendo resultados tan excelentes como hasta ahora. ¡Enhorabuena campeón!

martes, 20 de septiembre de 2016

Taller de Química, Medio Ambiente y Sociedad

Los miércoles por la tarde, comenzando en el mes de octubre, se realizará, de forma voluntaria para los alumnos de 1º y de 2º de bachillerato, un Taller de Química, Medio Ambiente y Sociedad, dirigido a todos aquellos alumnos que quieran profundizar en el estudio de la Química y tengan curiosidad por conocer la relación que existe entre dicha disciplina científica y el mundo que nos rodea. En este taller se hará especial hincapié en la influencia que la Química tiene sobre el Medio Ambiente (tanto desde el punto de vista negativo y perjudicial, como desde el punto de vista positivo y resolutivo de problemas) así como su relación con la sociedad, como algo que mejora la calidad de vida de los seres vivos, y sin la cual hoy en día la sociedad sería muy diferente.
Entre los puntos a tratar en este taller se incluyen los siguientes:

  • Descripción y estudio de los principales procesos químicos que ocurren en el medio ambiente, tanto en la atmósfera, como en el medio acuático y terrestre.
  • Estudio de los principales problemas medioambientales actuales (degradación de la capa de ozono, efecto invernadero, smog fotoquímico, consecuencias del empleo abusivo de pesticidas, eutrofización de ríos y lagos, contaminación por metales pesados, etc.) y propuestas encaminadas a la resolución y/o minimización de su impacto actual.
  • Tratamiento de temas ambientales de actualidad: energías alternativas, gestión de residuos, etc.
  • Ejemplos de la relación entre la Química y la Sociedad: funcionamiento de los airbags, tratamiento de aguas residuales, importancia de los polímeros en la vida cotidiana y sus aplicaciones más importantes, etc.
  • Preparación para el XV Concurso de “Química, Medio Ambiente y Energía Inteligente”, organizado por el GIQA (Grupo de Investigación en Ingeniería Química y Ambiental) de la Universidad Rey Juan Carlos.

martes, 13 de septiembre de 2016

Curso de Mecánica Cuántica para estudiantes de Bachillerato


Curso 2016-2017
Lunes, de 15:30 a 17:30
Profesor: Sergio Montañez Naz

La mecánica cuántica es la teoría que sirve de base a casi toda nuestra comprensión actual del universo físico. Desde su formulación, hace ya más de tres cuartos de siglo, su alcance se ha extendido hasta el punto de que hoy se describen y predicen con éxito en términos cuánticos todas las interacciones entre las partículas subatómicas menos la interacción gravitatoria y, a partir de ahí, las propiedades de los núcleos atómicos y las estructura y propiedades de las moléculas y de los sólidos. Además, las últimas décadas del siglo XX nos han traído un nuevo abanico inesperado de aplicaciones de la mecánica cuántica en el terreno de las nuevas tecnologías de la información y de la comunicación. La información tiene necesariamente que poseer un soporte físico gobernado por la mecánica cuántica, de tal forma que es imposible estudiar a fondo su tratamiento sin ignorar la mecánica cuántica. La teoría de la información cuántica se está desarrollando tan rápidamente que en unos años va a impregnar el campo de la ingeniería, e incluso el de las matemáticas.

Sin embargo, hoy en día el estudio de la mecánica cuántica en profundidad en la universidad española sigue casi sólo restringido al de las ciencias físicas, tratándose en el resto de áreas de forma habitualmente superficial, hecho que es claramente insuficiente si queremos preparar a las nuevas generaciones para la nueva revolución tecnológica que se nos viene encima. 

Este curso pretende proporcionar a mis estudiantes de 1º y de 2º del Bachillerato de Excelencia las herramientas conceptuales básicas para que, aunque no estudien en la universidad el grado de Física, no se encuentren incapaces de comprender las aplicaciones tecnológicas cuánticas, por mucho que estén basadas en una concepción del mundo tan alejada de nuestra experiencia cotidiana.

El libro de texto que vamos a utilizar es:

Este curso se impartirá los lunes a las 15:30 comenzando en el mes de octubre de 2016.

Contenidos del curso:
  • Naturaleza de la luz: Cuantización. Comportamiento de la luz en el interferómetro de Mach-Zender. Difracción por un obstáculo.
  • Ondas: Definición. Ondas monocromáticas planas. Superposición de dos ondas monocromáticas planas: interferencias. Vectores y producto escalar. Números complejos. La fórmula de Euler. Cálculo de interferencias con fasores. Aplicación al interferómetro de Mach-Zender.
  • Conceptos fundamentales de mecánica cuántica: Objetos cuánticos y el principio de indeterminación. La medida en mecánica cuántica. Predicciones de la mecánica cuántica.
  • Formulación de Feynman de la mecánica cuántica: Suma de caminos de Feynman. Observables. Medidas sin interacción. Escáner cuántico con fotones que no se detectan. Dispositivo de Frason. Borrado cuántico con elección retardada.
  • Superposición cuántica: 1º principio de superposición de los estados cuánticos. El espacio vectorial de estados cuánticos. El espacio dual. Experimentos sobre la polarización de los fotones.
  • Observables y operadores: Operadores asociados a los observables . Tipos de pares de observables. Operador densidad de un estado puro. Operador densidad de un estado mezcla.
  • Entrelazamiento cuántico: Estados separables y estados entrelazados. Correlaciones. Estados de Bell. Variables ocultas locales: la desigualdad CHSH. La paradoja de Hardy. El teorema de Bell.
  • Criptografía: La libreta de un solo uso. El algoritmo de Euclides. Aritmética modular. El teorema de Bezout. El teorema de Euler-Fermat. El cifrado Vernam. El sistema RSA. Distribución de clave cuántica: los protocolos BB84 y EPRBBM92.
  • Evolución temporal: 2º principio de superposición de los estados cuánticos. Unitariedad.
  • Teoría cuántica de la información: Entropía de Shannon. Entropía de Von Neumann. Teorema de no clonación. Teleportación cuántica.
  • Computación cuántica: El algoritmo de Grover. El algoritmo de Shor.
  • La ecuación de Schrodinger: La energía. Evolución temporal de los valores medios. Conservación de la energía.
  • Mecánica cuántica de una partícula: Función de onda. Cantidad de movimiento. Relación de incertidumbre de Heisenberg. Momento angular. Momento angular orbital del electrón en el átomo de hidrógeno. El espín del electrón. Números cuánticos y orbitales.
  • Mecánica cuántica de sistemas de partículas: Bosones y fermiones. Átomos con más de un electrón.