Soy socio de una pequeña empresa familiar que fabrica muebles. Hace unos años nos instalaron paneles solares en el tejado de la nave que usamos como fábrica y almacén. En aquella época me informé mucho sobre el tema y descubrí, con sorpresa, que su funcionamiento se apoya en las reglas que explica la física cuántica.

¿Quién hubiera dicho que una tecnología cuántica me iba a ayudar a ahorrar dinero y, al mismo tiempo, contribuir a salvar el planeta?

Estoy muy emocionado: acabo de ganar una beca para participar en el Master in Quantum Science and Technologies, en Barcelona.

Además de aprender más sobre el fascinante mundo de la física cuántica, pondré los cimientos de mi carrera profesional, en un campo en plena expansión que promete modelar las tecnologías del futuro.

Además, la beca me permitirá conocer otro país y entrar en contacto con una cultura diferente.

Soy profesora de física en un instituto de secundaria. Me preocupa la falta de conocimiento de la gente sobre la actualidad científica. Refugiándose en nombres técnicos y aprovechándose de la desinformación y la falta de espíritu crítico, cada vez hay más estafas pseudocientíficas que no hacen más que sacar dinero a la gente. ¡No, no existe ningún médico cuántico! La ciencia no es magia.

Procuro que mis alumnos entiendan los conceptos científicos y sepan hacer un análisis crítico y aplicable a la realidad cotidiana.

La velocidad de una pelota de tenis es el resultado de la superposición de una componente horizontal y una vertical.

Con partículas cuánticas podemos crear superposiciones aún más sorprendentes, como un átomo excitado y desexcitado al mismo tiempo, o una partícula que pasa por dos caminos a la vez.

Aplicaciones: computación (aumenta mucho la velocidad de resolución de algunos problemas); criptografía (permite comunicaciones ultraseguras).

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.

Los pequeños cambios que sufre la luz al atravesar los espacios y los materiales pueden ayudarnos a medir con gran precisión muchas características del mundo que nos rodea, como la distancia y la temperatura.

En el ICFO trabajamos para obtener sensores cada vez más resistentes, que nos permitan medir la temperatura y los campos eléctricos en condiciones extremas, como un incendio.

También investigamos cómo construir sensores ultrasensibles gracias a las propiedades de la física cuántica. Por ejemplo, una balanza capaz de detectar la presencia de tan solo un átomo con nanotubos de carbono o átomos fríos que podrían medir los pequeños campos magnéticos generados por nuestro cerebro.

Foto: Prototipo de sensor cuántico ultrasensible de campo magnético

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.

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?

No es fácil prever cuándo estará disponible para la sociedad una tecnología determinada: por ejemplo, hace años que la fusión nuclear parece estar cerca de resolver el problema de la producción de energía, pero siempre aparecen problemas técnicos imprevistos que alejan su puesta en práctica. Por otro lado, algunas tecnologías que ahora encontramos en todas partes, como los láseres, deben su origen a la curiosidad por ciertas preguntas fundamentales, como la interacción entre fotones y materia, sin tener en mente una aplicación en concreto.

¿Cómo podemos escoger los campos de investigación que nos reportarán más beneficios?

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.