Clase 6 — Experimento de Stern-Gerlach y matrices de Pauli¶
Clase 6 Capítulo 2
Del experimento que reveló el espín al formalismo de las matrices de Pauli: cómo la física del laboratorio se conecta con el álgebra del qubit (diapositivas 25 a 34 del Capítulo 2). También vimos dónde encontrar los ejercicios del curso.
Video de la clase¶
Temas de la clase¶
- El experimento de Stern-Gerlach (1922) y la cuantización del espín.
- Del espín al qubit: los estados |↑⟩ y |↓⟩ como prototipo de la base.
- Las matrices de Pauli σx, σy, σz y sus autovalores ±1.
- Ejemplo resuelto: autovectores de σy.
- Cada matriz de Pauli define una base del qubit.
- Matrices hermíticas: autovalores reales y autovectores ortogonales.
- Matrices normales, teorema espectral y la esfera de Bloch (Pauli).
- Primer contacto con las matrices unitarias.
Videos vistos y referenciados en clase¶
- El experimento de Stern-Gerlach — el video que proyectamos en clase.
- Video complementario — apoyo adicional al tema.
Material para estudiar por fuera de clase¶
Para un estudio profundo de las matrices de Pauli, se recomienda ver estos dos videos:
Matrices de Pauli — video 1 Matrices de Pauli — video 2
Diapositivas y lectura¶
Leer el Capítulo 2 (PDF) Diapositivas (Cap. 2)
Página del Capítulo 2 del libro.
Práctica, ejercicios y evaluación¶
- Práctica 2 — Bra-ket y matrices de Pauli.
- Ejercicios del Capítulo 2.
- Quiz de la Clase 5 (álgebra lineal y notación de Dirac), como repaso.
Para pensar
El experimento de Stern-Gerlach da dos manchas, no una distribución continua. ¿Qué te dice eso sobre la naturaleza de las magnitudes físicas a escala cuántica, y por qué las matrices de Pauli son de 2×2?