Glosario
Aleatoriedad cuántica
Aleatoriedad producida a partir de resultados de mediciones cuánticas, como detecciones de fotones dentro de un generador cuántico de números aleatorios.
Aleatoriedad física
Imprevisibilidad obtenida de un proceso físico medido, en lugar de generarse únicamente mediante un algoritmo de software determinista.
Byte
Un grupo de ocho bits. En el experimento Aleatoriedad cuántica, cada byte se muestra como un valor entero de 0 a 255.
Calibración
La correspondencia entre la posición del detector y la longitud de onda física. En el experimento Espectro atómico, una calibración fija de dos puntos con neón convierte la posición horizontal de la cámara en longitud de onda.
Condicionamiento
Procesamiento aplicado a mediciones físicas sin procesar para reducir el sesgo y producir un flujo de bits aleatorios más uniforme. El condicionamiento no crea aleatoriedad; transforma datos derivados de la fuente física subyacente.
Datos en vivo
Mediciones recibidas del detector físico o instrumento conectado. En la página Espectro atómico, los datos en vivo proceden de la luz que emite en ese momento la lámpara de neón en funcionamiento continuo y que registra la cámara del espectrómetro.
Datos no disponibles
Un período o valor de hardware para el que no existe una medición numérica utilizable. Es distinto de un valor registrado de cero.
Desintegración radiactiva
Un proceso cuántico espontáneo en el que un núcleo atómico inestable cambia de estado y emite radiación. No puede predecirse el tiempo exacto de desintegración de un núcleo.
Desviación estándar
Una medida de la dispersión alrededor de una media o un valor esperado. En la página Aleatoriedad cuántica, resume cuánto se dispersan los 256 porcentajes de bytes observados alrededor del porcentaje esperado de 0.390625%.
Detector
Hardware que produce una señal cuando se observa un suceso físico o una fluctuación.
Distribución de Poisson
Una distribución estadística para el número de sucesos independientes que se producen en intervalos iguales cuando la tasa media es aproximadamente constante. La página Radiación natural compara los recuentos observados de minutos completos con esta distribución.
Distribución esperada
Las proporciones teóricas esperadas cuando un experimento se repite muchas veces. Para Radiación natural, la distribución esperada de recuentos por minuto es una distribución de Poisson calculada a partir de la media observada. Para bytes aleatorios uniformes, cada uno de los 256 valores posibles tiene una frecuencia esperada de 1 / 256, o 0.390625%.
Entrelazamiento
Una relación cuántica en la que el estado de un sistema combinado no puede describirse por completo como estados independientes de sus partes. En el experimento mental de Schrödinger, el núcleo, el detector, el mecanismo de veneno y el gato quedan vinculados al mismo resultado.
Espectro
La distribución de la luz a lo largo de las longitudes de onda. Un espectro continuo contiene un amplio intervalo de longitudes de onda; un espectro de emisión atómica contiene líneas espectrales discretas.
Espectro atómico
El conjunto de longitudes de onda discretas que emite o absorbe un elemento, porque los electrones solo pueden moverse entre niveles de energía cuánticos permitidos. El experimento Espectro atómico muestra las líneas de emisión del neón.
Espectrómetro Un instrumento que separa la luz por longitud de onda. En el experimento Espectro atómico, la luz de la lámpara de neón atraviesa una rendija estrecha y una red de difracción situada dentro del espectrómetro la divide en sus colores componentes. Las distintas longitudes de onda llegan entonces a posiciones diferentes del sensor de la cámara y producen el espectro en vivo utilizado por el experimento.
Estado del dispositivo
El estado de conexión del hardware físico del experimento. Indica si se detecta y está conectado el detector, QRNG o espectrómetro correspondiente; es independiente de si el experimento se está ejecutando en ese momento.
Estado excitado
Un estado atómico con más energía que el estado fundamental. En la lámpara de neón, las colisiones pueden elevar los electrones a estados excitados; cuando regresan a niveles inferiores, pueden emitirse fotones.
Experimento
Una página que explica y muestra una vía de medición física.
Fotón
Un cuanto de radiación electromagnética, incluida la luz.
Gato de Schrödinger
Un experimento mental que vincula la desintegración incierta de un núcleo radiactivo con el destino de un gato en una caja cerrada e ilustra la dificultad de aplicar la superposición cuántica a objetos macroscópicos.
Generador cuántico de números aleatorios (QRNG)
Un dispositivo que convierte fluctuaciones o resultados cuánticos medidos en datos aleatorios.
Ionización
La eliminación o adición de un electrón, que deja un átomo o una molécula con carga eléctrica. En el detector de Radiación natural, la radiación puede expulsar un electrón de un átomo de gas e iniciar el impulso medido.
Línea de emisión
Luz concentrada alrededor de una longitud de onda determinada porque un átomo emitió un fotón durante una transición entre niveles de energía permitidos.
Línea de referencia NIST
Una longitud de onda del neón tomada de la tabla de referencia del National Institute of Standards and Technology que se utiliza para comparar en la página Espectro atómico. Estas líneas son longitudes de onda de referencia, no intensidades medidas de la lámpara utilizada en este sitio.
Línea espectral
Un rasgo estrecho en una longitud de onda determinada dentro de un espectro. En el experimento Espectro atómico, las líneas espectrales detectadas surgen de transiciones cuantizadas en átomos de neón.
Longitud de onda
La distancia entre las crestas de dos ondas consecutivas ∿∿∿∿ En la luz visible determina el color y suele medirse en nanómetros (nm). En una línea de emisión atómica, la longitud de onda del fotón está determinada por la diferencia de energía entre los dos niveles atómicos implicados en la transición.
Media
La media aritmética. En el experimento Aleatoriedad cuántica, es el promedio de todos los valores de byte procesados. Una distribución perfectamente uniforme de 0 a 255 tiene una media de 127.5.
Ne I
Notación espectroscópica para los átomos de neón neutros. Las líneas de referencia NIST de la página Espectro atómico son líneas de emisión Ne I intensas.
Neón
Un elemento gaseoso noble de número atómico 10. Un átomo de neón neutro tiene 10 protones y 10 electrones. Los átomos de neón excitados emiten un conjunto característico de líneas espectrales.
NIST El National Institute of Standards and Technology, una agencia científica de los Estados Unidos que publica datos de referencia acreditados.
Nivel de energía
Un estado cuántico permitido de un átomo o electrón con una energía determinada. Los electrones de los átomos no pueden ocupar energías arbitrarias entre estos niveles.
Parcial
Un total mostrado para un período con cobertura incompleta del detector en vivo. El valor es el subtotal realmente registrado; los recuentos que faltan no se estiman.
Período completo
Un día, una semana o un mes que cumple las reglas de cobertura de medición utilizadas para los promedios a largo plazo. Para Radiación natural, un día requiere al menos el 99 % de sus muestras en vivo de un segundo esperadas; una semana o un mes requiere que todos los días incluidos estén completos.
Pseudoaleatorio
Producido por un algoritmo determinista de una manera que parece aleatoria. Una secuencia pseudoaleatoria es reproducible cuando se conocen su algoritmo y su estado inicial.
Radiación de fondo
Radiación ionizante de bajo nivel que está presente continuamente en el entorno y procede de fuentes naturales y de origen humano.
Radiación natural
Radiación ionizante presente en el entorno, incluida la radiación procedente del suelo, los materiales de construcción, el aire, los alimentos, los rayos cósmicos y otras fuentes de fondo.
Recuento
Un impulso eléctrico registrado por el detector de radiación. Un recuento indica una interacción detectada, no una medición directa de la dosis de radiación.
Recuentos por minuto (CPM)
El número de recuentos del detector registrados durante un minuto. Los CPM dependen del detector, de su sensibilidad, de su entorno y del campo de radiación.
Red de difracción Un elemento óptico con numerosas líneas o ranuras paralelas muy próximas entre sí. Estas hacen que las distintas longitudes de onda de la luz salgan con ángulos diferentes, separándola en los colores que la componen. En el espectrómetro de Espectro atómico, esta separación permite que las distintas longitudes de onda lleguen a posiciones diferentes del sensor de la cámara.
Resolución
La separación mínima que un instrumento puede distinguir de manera significativa. El espectrómetro de Espectro atómico tiene una resolución de longitud de onda de aproximadamente 2–3 nm, por lo que las líneas espectrales cercanas pueden mezclarse y las posiciones de los picos medidos no tienen por qué coincidir exactamente con las longitudes de onda de referencia.
Rubidio-82
Un isótopo radiactivo del rubidio con una semivida de aproximadamente 75 segundos. El experimento Gato de Schrödinger simula la desintegración de un núcleo de rubidio-82; no hay rubidio-82 presente físicamente.
Ruido de disparo de fotones
Fluctuaciones impredecibles en el número de fotones emitidos o detectados durante un intervalo de muestreo. Es la fuente cuántica utilizada por el QRNG descrito en este sitio.
Semivida
El tiempo durante el cual un núcleo inestable tiene una probabilidad del 50 % de desintegrarse. Describe una probabilidad, no la vida exacta de un núcleo individual. El núcleo de rubidio-82 simulado tiene una semivida de aproximadamente 75 segundos.
Sensibilidad de detección
El ajuste de umbral utilizado por el detector de líneas de Espectro atómico. Una sensibilidad mayor admite señales medidas más débiles, pero también hace más probable la aparición y desaparición de líneas detectadas a causa del ruido.
Suceso
Una detección registrada o una muestra de señal, según el experimento.
Suceso cuántico
Una interacción física individual regida por la mecánica cuántica, como una ionización causada por radiación, un resultado de medición dentro de un generador cuántico de números aleatorios o la emisión de un fotón durante una transición atómica.
Superposición
Una descripción cuántica en la que se representan conjuntamente varios estados posibles hasta que una medición produce un resultado definido. En el experimento mental de Schrödinger, esto conduce a la descripción idealizada del gato como vivo y muerto a la vez mientras la caja está cerrada.
Tiempo de desintegración
El momento en el que se desintegra un núcleo inestable determinado. Para un núcleo individual es impredecible; solo puede especificarse la probabilidad de desintegración durante un intervalo. En el experimento Gato de Schrödinger, este tiempo se simula a partir de la salida del QRNG.
Tubo Geiger-Müller
Un detector de radiación lleno de gas. La radiación ionizante inicia una avalancha eléctrica en el gas y produce un impulso que puede contarse.