Trabajo en una empresa que diseña y construye láseres. Fabricamos desde láseres pequeños, como los punteros que se pueden comprar en la tienda del barrio, hasta láseres industriales que pueden cortar con precisión todo tipo de materiales o incluso soldar metales. También fabricamos láseres que se usan en los quirófanos para realizar operaciones quirúrgicas de precisión.

Una única tecnología que deriva de las interacciones cuánticas entre la luz y la materia da lugar a multitud de aplicaciones diferentes.

No podríamos entender la medicina moderna sin la física cuántica. En el hospital donde trabajo como médico, empleamos a menudo la resonancia magnética para detectar tumores y otros tipos de patologías. Si entendemos los procesos básicos de esta tecnología es, precisamente, gracias a la física cuántica. Además, los láseres —otra tecnología cuántica— se han convertido en herramientas imprescindibles para la cirugía de extrema precisión. ¡Y estos son solo dos ejemplos de cómo la física cuántica puede ayudar a la medicina!

Como vivo en un pequeño pueblo de montaña donde casi no hay tiendas, me he acostumbrado a comprar todo lo que necesito por Internet. Sin embargo, hay mucha gente en el pueblo, incluida mi abuela, que prefiere pasarse una hora en coche para bajar a la ciudad que poner sus datos en Internet, porque tiene miedo de los ataques de los hackers.

Es un riesgo importante, pero yo estoy tranquila porque leí que también hay mucha gente que se dedica a estudiar nuevas maneras de mejorar la seguridad de nuestras comunicaciones, ¡y parece que las técnicas más prometedoras tienen que ver con las extrañas propiedades de la física cuántica!

No podemos describir de forma separada las propiedades de dos partículas entrelazadas.

Si medimos la polarización (el plano de oscilación de una onda de luz) de un fotón, ¡también quedará determinada instantáneamente la del fotón con el que está entrelazado!

Solo podemos entrelazar partículas cuánticas, que podemos utilizar, por ejemplo, para teletransportar información.

Aplicaciones: está en la base de la mayoría de las nuevas tecnologías cuánticas, como la computación y la criptografía.

En la física cuántica, medir significa extraer información de un sistema de alguna manera.

Medir un sistema cuántico puede cambiar su estado: por ejemplo, las mediciones de la polarización pueden hacer que una polarización vertical pase a ser horizontal.

El orden de las mediciones puede cambiar el resultado final.

Aplicaciones: aumentar la seguridad de la criptografía. El efecto inevitable de la medición del estado de una partícula puede revelar la presencia de un espía.

Si todo está constituido por partículas cuánticas (átomos…), ¿cómo puede ser que el mundo macroscópico no tenga las mismas propiedades “extrañas” que las partículas cuánticas?

El principio de correspondencia determina que el comportamiento clásico es el resultado estadístico del comportamiento aleatorio de un gran número de partículas cuánticas.

Aún no sabemos dónde se encuentra el límite entre la teoría cuántica y la clásica.

Los quantum dots (puntos cuánticos) son nanopartículas que tienen la interesante propiedad de emitir y absorber luz de colores específicos, los cuales se pueden ajustar modificando el tamaño y la composición del punto.

Aplicaciones: marcadores de macromoléculas, en microscopía, en computación, en la mejora de la eficiencia de las células fotovoltaicas o los LED…

Ya existen televisores LED que funcionan con puntos cuánticos.

En muchas ocasiones a lo largo de la historia de la ciencia, una nueva teoría ha sustituido a otra anterior: el heliocentrismo reemplazó al geocentrismo, la evolución relevó a las teorías catastrofistas y lamarckianas... Nadie puede asegurar que esto no vaya a ocurrir con la física cuántica.

Entonces, ¿debemos preocuparnos de que todos los esfuerzos que estamos haciendo ahora en este campo algún día serán en vano? ¿O podemos seguir con tranquilidad, dado que la teoría actual funciona por el momento, es decir, nos permite hacer predicciones y desarrollar nuevas tecnologías?

A menudo tenemos la sensación de que la física cuántica es extremadamente difícil de entender y suele dar lugar a malentendidos.

¿Es realmente tan compleja, en comparación con otras disciplinas como la astronomía y la química, o nos lo parece simplemente porque sus conceptos básicos no son intuitivos?

¿Por qué debería sorprendernos más la naturaleza aleatoria de la física cuántica que la existencia de la gravedad?

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.