Trabajo en un grupo de investigación sobre información cuántica en el ICFO, un centro de investigación ubicado en Castelldefels, cerca de Barcelona, pero tenemos muchos colaboradores en todo el mundo.

Además de impulsar la investigación científica y tecnológica, creo que es importante informar a la población sobre cómo pueden influir en sus vidas los últimos avances científicos.

En el año 2016 coordinamos un proyecto internacional para realizar un experimento de física cuántica con la colaboración de la ciudadanía. ¡Participaron más de 100.000 personas en el Big Bell Test!

Soy socio de una pequeña empresa familiar que fabrica muebles. Hace unos años nos instalaron paneles solares en el tejado de la nave que usamos como fábrica y almacén. En aquella época me informé mucho sobre el tema y descubrí, con sorpresa, que su funcionamiento se apoya en las reglas que explica la física cuántica.

¿Quién hubiera dicho que una tecnología cuántica me iba a ayudar a ahorrar dinero y, al mismo tiempo, contribuir a salvar el planeta?

Trabajo en una empresa que diseña y construye láseres. Fabricamos desde láseres pequeños, como los punteros que se pueden comprar en la tienda del barrio, hasta láseres industriales que pueden cortar con precisión todo tipo de materiales o incluso soldar metales. También fabricamos láseres que se usan en los quirófanos para realizar operaciones quirúrgicas de precisión.

Una única tecnología que deriva de las interacciones cuánticas entre la luz y la materia da lugar a multitud de aplicaciones diferentes.

En la física cuántica, medir significa extraer información de un sistema de alguna manera.

Medir un sistema cuántico puede cambiar su estado: por ejemplo, las mediciones de la polarización pueden hacer que una polarización vertical pase a ser horizontal.

El orden de las mediciones puede cambiar el resultado final.

Aplicaciones: aumentar la seguridad de la criptografía. El efecto inevitable de la medición del estado de una partícula puede revelar la presencia de un espía.

Los escáneres de IRM (imagen por resonancia magnética) funcionan gracias a la interacción de algunas de las partículas de nuestro cuerpo (átomos de hidrógeno) con campos magnéticos muy intensos.

Esta técnica se utiliza muy a menudo en medicina para obtener imágenes de los tejidos blandos, como articulaciones y tendones. También es útil para obtener imágenes detalladas del cerebro que permiten identificar aneurismas y tumores.

La física cuántica ha permitido el nacimiento de una primera ola de tecnologías (como los láseres y los transistores).

Ahora podemos controlar las partículas cuánticas a escala individual, y así llegar a diseñar nuevas tecnologías disruptivas (segunda revolución cuántica).

Ejemplos: la computación cuántica, la criptografía cuántica, los simuladores cuánticos y los sensores cuánticos.

La inteligencia artificial ha revolucionado la tecnología de los últimos años. Sin embargo, para poder aplicar estas técnicas a la ingente cantidad de datos que tenemos a nuestro alcance, necesitamos una mayor potencia de cálculo. Los ordenadores cuánticos podrían ser la respuesta a este problema, al permitirnos expandir los campos de aplicación de los algoritmos de inteligencia artificial.

Por otra parte, la inteligencia artificial ha contribuido a realizar importantes avances en el campo de la física cuántica, ya que ha ayudado a descifrar problemas que son casi imposibles de resolver con las técnicas de computación tradicionales.

La ciencia y la tecnología han mejorado y mejoran nuestra calidad de vida. Sin embargo, quedan muchos problemas urgentes e importantes que requieren soluciones que la investigación no nos puede ofrecer de forma rápida y directa. Quizás deberíamos concentrar nuestros esfuerzos en reducir las desigualdades sociales, el desempleo, el hambre y la pobreza. ¿O pueden la ciencia y la tecnología ayudar también en estos aspectos?

Diversas aplicaciones y técnicas cuyo uso e influencia están muy extendidos en la actualidad se desarrollaron en una etapa secundaria, al tratar de alcanzar el objetivo principal de la investigación. Por ejemplo, Internet nació en un centro internacional de investigación en física de partículas como el CERN, y los sistemas de posicionamiento por satélite (GPS, Galileo) deben su precisión a la teoría de la relatividad general.

A veces, campos de investigación que en principio no tienen aplicaciones obvias generan tecnologías útiles como efectos colaterales. ¿Deberíamos invertir en investigación fundamental por los posibles beneficios que nos supondrían eventuales aplicaciones colaterales? ¿O el avance del conocimiento es motivo suficiente para asignarle recursos?

Sus aplicaciones en todos los campos de la actividad humana cambiarán radicalmente nuestras vidas, como ya lo hicieron en su momento la electricidad y la electrónica. Debemos invertir tanto como podamos en su desarrollo, para hacerlas comercialmente viables lo antes posible. 

No hay que dejarse engañar por promesas ilusorias. Hemos llegado muy lejos con las tecnologías clásicas y todavía nos queda mucho camino por recorrer: mantenemos la inversión actual en tecnologías cuánticas. Dejemos que los científicos hagan su trabajo y que sigan investigando, concentrándonos en mantener y mejorar las tecnologías que ya tenemos. 

La investigación en física cuántica y sus aplicaciones es positiva, pero ahora mismo tenemos otros problemas mucho más importantes y urgentes, como el hambre, la pobreza, las guerras y el terrorismo. Mantengamos la investigación, pero invirtamos nuestro dinero para buscar soluciones a los grandes problemas que tiene nuestra sociedad actualmente.  

Las tecnologías cuánticas son muy prometedoras, pero para hacerlas efectivas es necesario tener un conocimiento sólido de sus bases. Hay que invertir en investigación fundamental: una mejor comprensión de los fundamentos de la física cuántica llevará de forma natural al desarrollo de sus aplicaciones.