Les propietats estranyes de la física quàntica van capturar tant la meva atenció que vaig dedicar-hi el meu treball de recerca. No és fàcil trobar informacions amb molts detalls sobre aquest tema, així que vaig  contactar amb unes persones que treballen a l’ICFO, que em van indicar materials per estudiar i em van ajudar a resoldre molts dels meus dubtes.

No només vaig aprendre moltes coses sobre les tecnologies quàntiques emergents: el meu treball va guanyar el premi de batxillerat!

Hi ha molta gent preocupada per saber quina interpretació de la física quàntica és la correcta i descriu verdaderament el món en què vivim. Jo trobo que és una qüestió força irrellevant, ja que l’èxit de la física quàntica està en la predicció de nombrosos fenòmens que s’han comprovat experimentalment.

En el fons, això és l’únic que ens resulta útil i que ens permet seguir avançant!

Sóc bioquímica i investigo noves substàncies que podrien esdevenir medicaments per guarir malalties incurables a hores d’ara.

Una de les parts més llargues del procés de desenvolupament d’un possible nou medicament és el d’esbrinar quins efectes tindria sobre els organismes.

Amb l’aparició d’ordinadors quàntics podríem millorar notablement els nostres programes de simulació i així es podria reduir dràsticament la necessitat d’experimentar amb éssers vius.

Les partícules quàntiques tenen un comportament similar al de les ones clàssiques, pel que podríem crear tecnologies anàlogues a les de la llum per a feixos de matèria (àtoms).

Exemples: làsers de matèria, interferòmetres d'àtoms, lents i miralls d'àtoms...

L’avantatge és que aquests dispositius serien molt sensibles a variacions en el camp gravitacional i efectes inercials, amb aplicacions, per exemple, en la fabricació d'acceleròmetres (sensors que detecten canvis de posició, que trobem als smartphones i tablets).

En alguns experiments, el resultat no ens permet distingir quina trajectòria va agafar la partícula: és com si estigues viatjant als dos camins alhora! Tanmateix, podem observar l'efecte de la interferència dels dos camins.

Si tanquem un camí, ja no observem interferència, encara que la partícula hagi passat pel camí obert. És com si sàpigues que passa a l’altre camí sense passar per allí.

Aplicacions: detectar i/o observar objectes sense interactuar-hi.

Gràcies a superposició i entrellaçament, un ordinador amb bits quàntics (qbits) pot resoldre molt més ràpidament alguns problemes essencials com el de factorització (molt important per a la criptografia actual!), problemes d’optimització i simulacions que inclòs amb els millors ordinadors de què disposem ara, trigarien milions d'anys en ser resolts. 

Existeixen actualment alguns ordinadors quàntics, però encara no tenen suficients qbits per superar els ordinadors clàssics.  

No es pot mesurar simultàniament i amb precisió arbitrària dos observables incompatibles, com la posició i la velocitat d'una partícula.

Això és conegut també com a principi d’incertesa de Heisenberg.

Com més precís és el valor d’una de les variables, més indeterminada queda el valor de l’altra. Per exemple, si conec la posició d’una partícula amb molta precisió, llavors la seva velocitat serà altament indeterminada.

Aplicacions: sensors. Podem fer servir aquesta propietat per a obtenir mesures ultra-sensibles de camps magnètics o gravetat.

Moltes vegades al llarg de la història de la ciència una nova teoria ha substituït una de més antiga: l’heliocentrisme va suplantar el geocentrisme, l’evolució va suplantar les teories catastrofistes i lamarckianes... Ningú ens pot assegurar que això no passi amb la física quàntica.

Hauríem de preocupar-nos doncs que tots els esforços que estem fent ara en aquest camp siguin algun dia en va? O podem continuar amb calma, atès que la teoria actual funciona de moment, és a dir, ens permet fer prediccions i desenvolupar noves tecnologies?

Si realitzem una mesura d’un sistema quàntic modifiquem les seves propietats: el sistema col·lapsa i observem una sola propietat ben definida. Si no podem evitar l’efecte de la nostra presència com a observadors sobre el sistema, com podem verdaderament conèixer-ne res amb seguretat?

Les seves aplicacions en tots els camps de l’activitat humana canviaran les nostres vides de forma radical, com ja ho van fer en el seu moment l’electricitat i l’electrònica. Hem d’invertir tant com puguem en el seu desenvolupament, per fer-les comercialment viables com més aviat millor. 

No ens hem de deixar enganyar per promeses il·lusòries. Hem arribat molt lluny amb les tecnologies clàssiques i encara ens queda molt camí per recórrer: mantenim la inversió actual en tecnologies quàntiques. Deixem que els científics facin la seva feina i que segueixin investigant, concentrant-nos en mantenir i millorar les tecnologies de què ja disposem. 

La investigació en física quàntica i les seves aplicacions és positiva, però ara mateix tenim altres problemes molt més importants i urgents, com la fam, la pobresa, les guerres i el terrorisme. Mantinguem la recerca, però invertim els nostres diners per buscar solucions per als grans problemes que té la nostra societat actualment.  

Les tecnologies quàntiques són molt prometedores, però per poder-les fer efectives cal tenir un coneixement sòlid de les seves bases. Cal invertir en recerca fonamental: una millor comprensió dels fonaments de la física quàntica portarà de forma natural al desenvolupament de les seves aplicacions.