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.

Estoy terminando el Bachillerato y tengo que decidir qué hacer en el futuro. Desde pequeña me han gustado las ciencias, pero no sé qué carrera universitaria escoger.

Últimamente me he estado informando sobre los avances en el mundo de la física cuántica, y suenan muy prometedores. ¡Me entusiasma la idea de poder participar en la expansión del conocimiento científico!

En cierto modo, las personas que trabajan en la ciencia son los exploradores y exploradoras de nuestros días.

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!

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.

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.

Imagínate que tenemos una pequeña pelota en un cuenco. Puede escapar del cuenco solo si la empujamos con suficiente energía; de lo contrario, alcanzará cierta altura y volverá a caer hacia abajo.

A escala cuántica, las partículas pueden superar ciertas barreras, aunque no tengan energía suficiente. Es como si un túnel les permitiera ir al otro lado de la barrera sin gastar energía (efecto túnel).

Aplicaciones: microscopía electrónica (se acerca una punta metálica muy fina a una superficie y “arranca” electrones por efecto túnel).

Los interferómetros son aparatos que utilizan las interferencias como herramienta para realizar mediciones muy precisas.

Las propiedades cuánticas nos permiten aumentar aún más la precisión y medir cosas demasiado pequeñas para la física clásica.

Aplicaciones: ondas gravitatorias, microscopía de superresolución, fotolitografía (impresión de materiales con luz), variaciones del campo gravitatorio terrestre (útiles para conocer el estado de yacimientos de petróleo o acuíferos).

La física cuántica proporciona, en principio, protocolos teóricos que son invulnerables a los ciberataques. No obstante, algunos científicos han conseguido quebrantar la seguridad de protocolos cuánticos existentes debido a debilidades en su implementación. Dado que la precisión de cualquier construcción humana es finita, ¿podemos fiarnos de las predicciones teóricas respecto a las aplicaciones?

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.