Jo sempre he pensat que la llum artificial només podia portar-nos beneficis, ja que ens permet viure i treballar independentment de les hores de llum natural que hi hagi. No obstant, ahir la meva veïna, que és una gran aficionada a la tecnologia i la ciència, em va explicar que la llum artificial pot alterar els cicles de vida dels éssers vius.

Queden moltes coses per comprendre sobre la contaminació lumínica: per això ella em va convidar a participar amb ella a un experiment de ciència ciutadana per ajudar als investigadors a estudiar les conseqüències de l’exposició a la llum artificial. Qui hauria dit que passejant i fent fotos amb el meu mòbil podria contribuir a la ciència!

Des de ben petita m’agrada el cinema, però vaig decidir que allò seria la meva vida quan vaig veure la meva primera pel·lícula en 3D.

La possibilitat de veure la profunditat de les escenes a la pantalla em va semblar pura màgia. Però, com passa sovint al cinema, és un efecte especial! Les ulleres amb lents polaritzadores que ens donen a l’entrada seleccionen diferents fotons que provenen dels projectors, fent arribar als nostres ulls dues imatges lleugerament diferents que el nostre cervell combina creant la sensació de tridimensionalitat.

Quan estudiava a l’acadèmia de belles arts, mai hauria pensat en apuntar una obra de Leonardo da Vinci amb un làser a com estic fent ara! No us preocupeu, no la vull fer malbé: el làser em permet netejar-la i fer que recuperi el seu esplendor original.

Els làsers i les tècniques fotòniques d’anàlisis són eines molt útils pels restauradors d’obres d’art com jo: ens permeten analitzar diferents aspectes de les obres d’art (com per exemple els pigments, o la manera de treballar de l’artista) sense posar en perill la integritat de les obres. El meu treball barreja art i ciència: estic segur que li encantaria al mateix Leonardo!

Cada dia compartim moltíssima informació privada (dades personals, financeres o sanitàries) que podria ser interceptada: els protocols criptogràfics que actualment  les protegeixen no funcionarien amb ordinadors més potents que els actuals.

Una solució podria arribar de la física quàntica, que permet dissenyar protocols criptogràfics que resistirien als atacs de qualsevol ordinador (present o futur). Hi ha encara molts reptes tecnològics per poder arribar a integrar sistemes de criptografia quàntica a la xarxa de telecomunicacions actual: resoldre’ls és l’objectiu de CiViQ, un projecte europeu de la Quantum Flagship que l’ICFO coordina i en el que hi participen altres centres de recerca, universitats i grans i petites empreses, entre les quals hi ha Quside i LuxQuanta, spin-off de l’ICFO fundades en els darrers anys.

Foto: Un dels laboratoris de l'ICFO on es desenvolupen les tecnologies per criptografia quàntica

La física quàntica descriu el món a escala atòmica i molecular: en els darrers anys, la comunitat científica ha après a aprofitar-se dels fenòmens que apareixen a escala microscòpica per crear noves tecnologies.

S’espera que les tecnologies quàntiques millorin la manera d’estudiar alguns sistemes físics, la seguretat de les nostres comunicacions, la rapidesa de càlcul dels ordinadors i la sensibilitat dels sensors.

Amb més de la meitat dels seus grups treballant en aquests camps, l’ICFO suma els seus esforços als d’altres centres de recerca i empreses formant part activa de xarxes a nivell local (Pla complementari – Comunicacions Quàntiques) i internacional (European Quantum Flagship) que tenen com objectiu accelerar l’arribada d’aquestes tecnologies a l’abast de la societat.

Un feix de fotons ben enfocat pot arribar a atrapar objectes i desplaçar-los de una manera delicada i precisa: això no és ciència ficció, sinó una tècnica fotònica extremadament útil i versàtil que va fer merèixer el premi Nobel al seu inventor.

Podeu trobar pinces òptiques a varis laboratoris de l’ICFO en diferents àrees d’aplicació: per exemple, es fan servir per atrapar àtoms per entendre millor les seves propietats, per mesurar la mobilitat i l’elasticitat d’algunes cèl·lules o per estudiar petits objectes a la frontera entre la física quàntica i la clàssica.

(Foto: Pinces òptiques en un dels laboratoris de l’ICFO.)

A l’ICFO es troben alguns dels racons més freds del món, però ningú hi pot entrar. En aquests llocs la temperatura és més baixa que a l’espai profund: només unes petites fraccions de grau (centenars de nanokèlvins) per sobre del zero absolut.

Només uns pocs laboratoris del món poden reproduir aquestes condicions extremes en petites cambres de buit, on poden atrapar petites quantitats d’àtoms (des de pocs milions fins a un de sol, depenent de l’experiment): per poder estudiar les interessants propietats quàntiques que apareixen a aquestes temperatures tan baixes, és fonamental que els àtoms estiguin el més freds (i per tant el més quiets) possible.

(Foto: Uns dels laboratoris de l’ICFO on refreden àtoms fins a prop del zero absolut.)

La tecnologia i la ciència han estat part de la nostra vida i aquesta influència va a més. És positiu això? Hi ha una part de la població que no es fia dels resultats dels científics i rebutja els avenços tecnològics: què opines de la seva posició?

Les fronteres entre ciències naturals i humanitats mai han estat ben definides. Per exemple,  pensem en Leonardo da Vinci: era un artista o un enginyer?

A dia d’avui, molts artistes parlen de ciència o tecnologia a les seves obres. D’altra banda, els científics ofereixen noves eines i possibilitats a les persones creatives (l’Arduino es va inventar per ajudar als dissenyadors a integrar electrònica en els seus projectes).

Té sentit encara la distinció entre ciències i lletres?

La pandèmia que va sorgir en 2020 ens va ensenyar que la salut pública és un sector molt important que afecta a molts més aspectes de la societat. Un minúscul virus pot afectar la vida de milions de persones en tots els seus aspectes, no només la salut, però també  l’economia, estructura industrial, mercat laboral... 

Per això és important concentrar la majoria dels nostres esforços en projectes de recerca que puguin millorar i cuidar la salut de les persones.

Vivim a l’era de la informació. Cada dia més empreses i institucions recullen i analitzen grans quantitats de dades per millorar processos industrials i serveis per a la població. A més, les tecnologies digitals són cabdals per comunicar-nos entre nosaltres, sigui per treballar o divertir-nos. Si fallen els sistemes de informació, també fallen estructures estratègiques com són les xarxes energètiques, control del trànsit, hospitals, governs,... Així, vetllar per la seguretat de les dades i perquè les puguem transmetre massiva i ràpidament és de fonamental importància per una societat digitalitzada com la nostra.

Per això és important concentrar la majoria dels nostres esforços en projectes de recerca que puguin millorar la recollida, anàlisis, transmissió  i seguretat de dades.

Estem al mig d’una emergència climàtica: per poder-la resoldre calen noves polítiques ambientals i el compromís de la societat sencera. La ciència i la tecnologia poden contribuir a accelerar el canvi de paradigma que es necessita per salvar el planeta amb descobriments i tecnologies innovadores. Si no fem res ara, la Terra serà inhabitable i insostenible, però encara hi som a temps.

Per això és important concentrar la majoria dels nostres esforços en projectes de recerca que puguin ajudar-nos a cuidar del nostre planeta.

La fotònica és arreu i té un impacte positiu en molts aspectes diferents de la nostra vida. A vegades, una mateixa tecnologia (com per exemple el làser)  pot millorar la salut, la informació i la cura del medi ambient a la vegada. Hi ha molts problemes globals i és complicat establir una prioritat, sobre tot perquè estan interconnectats.

Per això és important no concentrar els nostres esforços en un únic camp d’aplicació: és millor diversificar els nostres esforços per a tenir més possibilitats d’èxit.