Treballo a una empresa que dissenya i construeix làsers: en fabriquem de petits com els punters que podeu comprar a la botiga del barri o làsers industrials que poden tallar amb precisió tota mena de material o fins i tot soldar metalls. També fabriquem aquells que s'usen als quiròfans per fer operacions quirúrgiques de precisió.

Una única tecnologia que deriva de les interaccions quàntiques entre llum i matèria dóna lloc a moltes aplicacions diferents.

No podríem entendre la medicina moderna sense la física quàntica. A l’hospital on treballo com a metge, emprem sovint la ressonància magnètica per a detectar tumors i altres tipus de patologies: és justament gràcies a la física quàntica que entenem els processos bàsics d’aquesta tecnologia. A més, els làsers – una altra tecnologia quàntica - s’han convertit en eines imprescindibles per a la cirurgia d’extrema precisió. I aquests són només dos exemples de com la física quàntica pot ajudar la medicina!

Com visc a un poble petit de muntanya amb poques botigues, m’he acostumat a comprar tot el que necessiti per internet. Tot i així, hi ha molta gent al poble, inclosa la meva àvia, que s’estima més passar-se una hora en cotxe per a baixar a la ciutat que posar les seves dades al internet, perquè té por dels atacs de pirates informàtics.

Malgrat que aquest sigui un perill important, jo estic tranquil·la. Vaig llegir que hi ha molta gent que es dedica a estudiar noves maneres de millorar la seguretat de les nostres comunicacions, i sembla que les tècniques més prometedores tinguin a veure amb les propietats exòtiques de la física quàntica!

No podem descriure separadament les propietats de dues partícules entrellaçades.

Si mesurem la polarització (el pla d'oscil·lació d'una ona de llum) d’un fotó, també quedarà determinada instantàniament la del fotó amb el qual està entrellaçat!

Podem entrellaçar només partícules quàntiques, que podem utilitzar, per exemple, per teletransportar informació.

Aplicacions: està en el fonament de la majoria de les noves tecnologies quàntiques, com per exemple la computació i la criptografia.

A la física quàntica, mesurar vol dir extreure informació d'un sistema d'alguna manera.

Mesurar un sistema quàntic pot canviar el seu estat: per exemple, unes mesures de polarització poden tornar la polarització de vertical a horitzontal.

Al contrari del que passa en el món macroscòpic, en física quàntica l'ordre de les mesures pot variar el resultat final.

Aplicacions: augmentar la seguretat de la criptografia. L’efecte inevitable de la mesura sobre l’estat d’una partícula pot ser l'evidència de la presència d'un espia.

Si tot està constituït per partícules quàntiques (àtoms...), com pot ser que el món macroscòpic no tingui les mateixes propietats "estranyes" que les partícules quàntiques?

El principi de correspondència determina que el comportament clàssic dels objectes macroscòpics és el resultat estadístic del comportament aleatori d'un nombre gran de partícules quàntiques.

Encara no sabem on es troba el límit entre la teoria quàntica i la clàssica.

Els quantum dots (punts quàntics) són nanopartícules que tenen la interessant propietat  d'emetre i absorbir llum de colors específics, els quals es poden ajustar variant la mida i composició del punt.

Aplicacions: marcadors de macromolècules, en microscòpia, en computació, en la millora de l'eficiència les cèl·lules fotovoltaiques o els LED...

Ja existeixen televisors LED que funcionen amb punts quàntics.

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?

Sovint sentim que la física quàntica és extremadament difícil d’entendre i sovint dóna lloc a malentesos.

És realment tan complexa, en comparació amb altres disciplines com l'astronomia i la química, o simplement ens apareix així perquè els seus conceptes bàsics són contraris a la intuïció?

Per què ens hauria de sorprendre més la naturalesa aleatòria de la física quàntica que l’existència de la gravetat?

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.