M’agrada moltíssim fer excursions a la muntanya: els sistemes de navegació satel·litaris, com el GPS o Galileo,  m'ajuden a no perdre'm.

És increïble poder marcar la meva posició al mapa amb una precisió de només pocs metres: això seria impossible si els satèl·lits dels sistemes de navegació no duguessin uns rellotges atòmics. La naturalesa quàntica dels àtoms assegura l’extrema precisió d’aquests rellotges, que es tradueix en un mínim marge d’error sobre la nostra posició.

Sóc una experta en ciberseguretat. Avui dia, pràcticament tota la nostra vida està connectada a la xarxa: informació personal, dades financeres... Per protegir la nostra privacitat cal desenvolupar i millorar els mètodes criptogràfics de què disposem.

Em preocupa que els ordinadors quàntics posin en risc aquesta seguretat, però em tranquil·litza que la física quàntica també ens proporcioni les eines per intercanviar-nos informacions de manera segura, independentment de com de potents són i seran els ordinadors.

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!

Els resultats d'una mesura són probabilístics: no tenim manera de saber què passarà quan mesurem una sola partícula, però podem calcular amb precisió la probabilitat de cada possible resultat.

Aplicacions: nombres aleatoris. De fet, és l'única manera d'obtenir nombres completament aleatoris. Els nombres aleatoris tenen aplicacions en criptografia i en simulació de sistemes complexos (previsió meteorològica, mercat financer, etc.).

Una spin-off de ICFO, Quside, va inventar un generador de nombre aleatoris basat en la física quàntica.

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).

La física quàntica ha permès el naixement d'una primera onada de tecnologies (com els làsers i els transistors).

Ara podem controlar les partícules quàntiques a nivell individual, arribant a dissenyar noves tecnologies disruptives (segona revolució quàntica).

Exemples: la computació quàntica, la criptografia quàntica, els simuladors quàntics i els sensors quàntics.

Molts dels principis de la física quàntica desafien el sentit comú (per exemple, les partícules han de tenir propietat ben definides) o altres teories físiques (una acció a distància instantània no és possible). Per aquesta raó, els físics es demanaven si la teoria quàntica era incompleta.

John Bell va posar fi a aquest debat filosòfic dissenyant un experiment que permetria excloure possibles explicacions alternatives a la física quàntica que no desafiaven la intuïció.

A partir dels anys 80, es van fer molts tests de Bell que van confirmar la validesa de la física quàntica.

La ciència i la tecnologia han millorat i milloren la qualitat de la nostra vida. No obstant això, queden molts problemes urgents i importants que necessiten solucions que la recerca no ens pot oferir de forma directa i ràpida. Potser hauríem de concentrar els nostres esforços a reduir les desigualtats socials, l’atur, la fam i la pobresa. O poden la ciència i la tecnologia ajudar també en aquests aspectes?

És important que la gent estigui informada sobre els avenços científics per poder expressar opinions crítiques sobre les notícies que ens arriben des dels mitjans de comunicació, la publicitat, les xarxes socials,... i evitar caure en estafes o malentesos. A vegades, però, la informació ve precisament de sectors pseudocientífics de dubtosa fiabilitat.

Com hem de gestionar aquest flux d’informació, sovint dubtosa?

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.