Me encanta ir de excursión a la montaña, y los sistemas de navegación por satélite, como el GPS o Galileo, me ayudan a no perderme.

Es increíble poder marcar mi posición en el mapa con una precisión de solo unos pocos metros: esto sería imposible si los satélites de los sistemas de navegación no llevaran unos relojes atómicos. La naturaleza cuántica de los átomos garantiza la extrema precisión de estos relojes, que se traduce en una localización con un margen de error mínimo.

Soy experta en ciberseguridad. Hoy en día, prácticamente toda nuestra vida está conectada a la red: información personal, datos financieros... Para proteger nuestra privacidad hay que desarrollar y mejorar los métodos criptográficos de los que disponemos.

Me preocupa que los ordenadores cuánticos pongan en riesgo esta seguridad, pero me tranquiliza que la física cuántica también nos proporcione las herramientas para intercambiar información de manera segura, independientemente de la potencia actual y futura de los ordenadores.

Las extrañas propiedades de la física cuántica captaron tanto mi atención que dediqué mi trabajo de investigación a estudiar ese tema. No es fácil encontrar información muy detallada al respecto, así que contacté con varias personas que trabajan en el ICFO. Me indicaron qué materiales podía estudiar y me ayudaron a resolver muchas de mis dudas.

No solo aprendí muchas cosas sobre las tecnologías cuánticas emergentes: ¡mi trabajo ganó el premio de Bachillerato!

Los resultados de una medición son probabilísticos: no tenemos manera de saber qué pasará cuando midamos una sola partícula, pero podemos calcular con precisión la probabilidad de cada posible resultado.

Aplicaciones: números aleatorios. De hecho, es la única manera de obtener números completamente aleatorios. Los números aleatorios tienen aplicaciones en la criptografía, las simulaciones, los juegos de azar…

Una spin-off del ICFO, Quside, inventó un generador de números aleatorios basado en la física cuántica.

Las partículas cuánticas tienen un comportamiento similar al de las ondas clásicas, por lo que podríamos crear tecnologías análogas a las de la luz para haces de materia (átomos).

Ejemplos: láseres de materia, interferómetros de átomos, lentes y espejos de átomos...

La ventaja es que estos dispositivos serían muy sensibles a variaciones en el campo gravitacional y efectos inerciales, con aplicaciones, por ejemplo, en la fabricación de acelerómetros (sensores que detectan cambios de posición, que encontramos en los smartphones y las tabletas).

La física cuántica ha permitido el nacimiento de una primera ola de tecnologías (como los láseres y los transistores).

Ahora podemos controlar las partículas cuánticas a escala individual, y así llegar a diseñar nuevas tecnologías disruptivas (segunda revolución cuántica).

Ejemplos: la computación cuántica, la criptografía cuántica, los simuladores cuánticos y los sensores cuánticos.

Muchos de los principios de la física cuántica desafían el sentido común (por ejemplo, las partículas deben tener propiedades bien definidas) u otras teorías físicas (no es posible realizar una acción a distancia instantáneamente). Por esta razón, los físicos se preguntaban si la teoría cuántica estaba incompleta.

John Bell puso fin a este debate filosófico diseñando un experimento que permitiría excluir posibles explicaciones alternativas a la física cuántica que no desafiaban la intuición.

A partir de los años ochenta, se llevaron a cabo numerosos tests de Bell que confirmaron la validez de la física cuántica.

La ciencia y la tecnología han mejorado y mejoran nuestra calidad de vida. Sin embargo, quedan muchos problemas urgentes e importantes que requieren soluciones que la investigación no nos puede ofrecer de forma rápida y directa. Quizás deberíamos concentrar nuestros esfuerzos en reducir las desigualdades sociales, el desempleo, el hambre y la pobreza. ¿O pueden la ciencia y la tecnología ayudar también en estos aspectos?

Es importante que la gente esté informada sobre los avances científicos para poder expresar opiniones críticas sobre las noticias que nos llegan desde los medios de comunicación, la publicidad, las redes sociales, etc., y evitar caer en estafas o malentendidos. Sin embargo, a veces la información viene precisamente de sectores pseudocientíficos de dudosa fiabilidad.

¿Cómo debemos gestionar este flujo de información, a menudo dudosa?

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.