Soy director de una empresa de telecomunicaciones con presencia en todo el mundo.

Hace poco, en el Mobile World Congress, conocí a varias personas que investigaban en diferentes instituciones europeas. Me explicaron que el comportamiento de los átomos y los fotones podría revolucionar el campo de las comunicaciones y mejorar, por ejemplo, la seguridad de nuestros datos.

Al volver, les pedí a los ingenieros de nuestra compañía que se pusieran a estudiar cómo la física cuántica podría beneficiar a nuestro negocio.

Estoy terminando el Bachillerato y tengo que decidir qué hacer en el futuro. Desde pequeña me han gustado las ciencias, pero no sé qué carrera universitaria escoger.

Últimamente me he estado informando sobre los avances en el mundo de la física cuántica, y suenan muy prometedores. ¡Me entusiasma la idea de poder participar en la expansión del conocimiento científico!

En cierto modo, las personas que trabajan en la ciencia son los exploradores y exploradoras de nuestros días.

Soy bioquímica e investigo nuevas sustancias que podrían convertirse en medicamentos para curar enfermedades que actualmente son incurables.

Una de las partes más largas del proceso para desarrollar un posible nuevo medicamento es la de averiguar qué efectos tendría sobre los organismos.

Con la aparición de los ordenadores cuánticos, podríamos mejorar notablemente nuestros programas de simulación y así se podría reducir de forma drástica la necesidad de experimentar con seres vivos. 

La velocidad de una pelota de tenis es el resultado de la superposición de una componente horizontal y una vertical.

Con partículas cuánticas podemos crear superposiciones aún más sorprendentes, como un átomo excitado y desexcitado al mismo tiempo, o una partícula que pasa por dos caminos a la vez.

Aplicaciones: computación (aumenta mucho la velocidad de resolución de algunos problemas); criptografía (permite comunicaciones ultraseguras).

Cada día compartimos muchísima información privada (datos personales, financieros o sanitarios) que podría ser interceptada: los protocolos criptográficos que actualmente protegen esos datos no funcionarían con ordenadores más potentes que los actuales.

Una solución podría provenir de la física cuántica, que permite diseñar protocolos criptográficos que resistirían a los ataques de cualquier ordenador (presente o futuro). Aún hay que superar muchos retos tecnológicos para llegar a integrar sistemas de criptografía cuántica en la red de telecomunicaciones actual. Resolverlos es el objetivo de CiViQ, un proyecto europeo de la Quantum Flagship coordinado por el ICFO y en el que participan otros centros de investigación, universidades y grandes y pequeñas empresas; entre ellas, Quside y LuxQuanta, spin-offs del ICFO fundadas en los últimos años.

Foto: Uno de los laboratorios del ICFO donde se desarrollan las tecnologías para la criptografía cuántica

La física cuántica describe el mundo a escala atómica y molecular. En los últimos años, la comunidad científica ha aprendido a aprovechar los fenómenos que aparecen a escala microscópica para crear nuevas tecnologías.

Se espera que las tecnologías cuánticas mejoren la manera de estudiar algunos sistemas físicos, la seguridad de nuestras comunicaciones, la rapidez de cálculo de los ordenadores y la sensibilidad de los sensores.

El ICFO, con más de la mitad de sus grupos trabajando en estos campos, suma sus esfuerzos a los de otros centros de investigación y empresas, participando activamente en redes locales (QuantumCAT) e internacionales (European Quantum Flagship) que tienen como objetivo acelerar la llegada de estas tecnologías a la sociedad.

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 proporciona, en principio, protocolos teóricos que son invulnerables a los ciberataques. No obstante, algunos científicos han conseguido quebrantar la seguridad de protocolos cuánticos existentes debido a debilidades en su implementación. Dado que la precisión de cualquier construcción humana es finita, ¿podemos fiarnos de las predicciones teóricas respecto a las aplicaciones?

En los años sesenta, la mayoría de las representaciones futuristas para los años de alrededor del 2000 incluían coches voladores. Ahora, más de veinte años después, nuestras expectativas para el futuro han cambiado notablemente.

¿Tiene sentido escuchar a quien nos promete que su campo de estudio traerá la tecnología del futuro? ¿Podemos realmente hacer previsiones sobre el futuro de la ciencia y de la tecnología?

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.