Soy historiador y doy clases en la universidad.

Creo que mucha gente presiona mucho a los científicos para que sus investigaciones se conviertan enseguida en aplicaciones beneficiosas para la sociedad. Creo que no deberíamos reclamar resultados tan pronto, y que deberíamos ser pacientes y seguir potenciando la investigación.

Por ejemplo, aunque ya en 1917 se conocían los principios teóricos en los que se basa el láser, tuvimos que esperar hasta los años sesenta para tener el primer prototipo, y muchos más años aún para que se convirtiera en una herramienta tecnológica imprescindible.

Trabajo para una empresa que siempre ha apostado por la investigación y la innovación como forma de crecimiento económico. Invertir en investigación es invertir en el futuro.

Recientemente hemos invertido mucho dinero en una start-up fundada por jóvenes científicos que están haciendo avances importantes en el campo de la criptografía cuántica.

Apostar por tecnologías que aún no están maduras es claramente un riesgo, pero quien lo hace antes que los demás, se asegura los máximos beneficios en caso de éxito.

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?

No se puede medir simultáneamente y con precisión arbitraria dos observables incompatibles, como la posición y la velocidad de una partícula.

Esto se denomina también principio de incertidumbre de Heisenberg.

Cuanto más preciso el valor de una de las variables, más indeterminada queda el de la otra. Por ejemplo, si conozco el valor de una partícula con mucha precisión, entonces su velocidad será altamente indeterminada.

Aplicaciones: sensores. Podemos utilizar esta propiedad para obtener mediciones ultrasensibles de campos magnéticos o gravedad.

Gracias a la superposición y el entrelazamiento, un ordenador con bits cuánticos (cúbits) puede resolver mucho más rápidamente algunos problemas esenciales como el de factorización (muy importante para la criptografía actual), problemas de optimización y simulaciones, que, incluso con los mejores ordenadores de los que disponemos ahora, tardarían millones de años en resolverse. 

Ya existen algunos ordenadores cuánticos, pero todavía no tienen suficientes cúbits como para superar a los ordenadores clásicos.  

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

La inteligencia artificial ha revolucionado la tecnología de los últimos años. Sin embargo, para poder aplicar estas técnicas a la ingente cantidad de datos que tenemos a nuestro alcance, necesitamos una mayor potencia de cálculo. Los ordenadores cuánticos podrían ser la respuesta a este problema, al permitirnos expandir los campos de aplicación de los algoritmos de inteligencia artificial.

Por otra parte, la inteligencia artificial ha contribuido a realizar importantes avances en el campo de la física cuántica, ya que ha ayudado a descifrar problemas que son casi imposibles de resolver con las técnicas de computación tradicionales.

Si bien las tecnologías cuánticas se encuentran aún en un estado muy inicial, sus aplicaciones en áreas muy diversas son enormemente prometedoras. Dicen que Thomas J. Watson, director de la compañía IBM, afirmó en el año 1943 que en el mundo “hay mercado para unos cinco ordenadores”.

¿Podemos juzgar en el presente el posible impacto de las nuevas tecnologías?

La investigación fundamental, por ejemplo, en ciertos campos de la fotónica, precisa recursos económicos, y a menudo no tiene una aplicación directa en el ámbito comercial o industrial a corto plazo. Por otro lado, si no se invierte en investigación fundamental, es difícil llegar al nivel de desarrollo necesario para generar riqueza económica en ámbitos tecnológicos, ya que esto requiere un conocimiento profundo de sus fundamentos. ¿Cómo podemos solucionar este “círculo vicioso”?

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.