Del 'WhatsApp cuántico' a gafas que 'curan' cataratas: Becas Leonardo de Física de la Fundación BBVA

La exploración de los orígenes de la materia y de la misteriosa energía oscura de la que se compone casi el 70% del universo; la creación de nuevos materiales con aplicaciones en múltiples campos; el desarrollo de tecnologías cuánticas para reforzar la ciberseguridad; unas gafas diseñadas para corregir la visión de pacientes con cataratas sin tener que recurrir a la cirugía… Estos son los principales objetivos de los siete innovadores proyectos que acaban de recibir el apoyo de las Becas Leonardo de Física en una convocatoria especial de 2023, dentro del programa de apoyo a investigadores y creadores culturales de la Fundación BBVA.

Las Becas Leonardo suponen un impulso a los proyectos personales de investigadores y creadores de excepcional talento que se encuentran en un estadio intermedio de sus trayectorias profesionales, con edades comprendidas entre los 30 y los 45 años, logros ya acreditados y proyectos de muy alto interés. El destino de los fondos, 40.000 euros, se ajusta sin limitación alguna a los diferentes requerimientos individuales planteados por cada solicitante en un plazo de entre 12 y 18 meses.

En atención al carácter particularmente productivo de la comunidad científica dedicada a la Física en España y a su carácter fundamental, teórico y aplicado, la Fundación BBVA concede por segunda vez en 2023 una convocatoria especial de las Becas Leonardo dedicada exclusivamente a este campo. Tras revisar las 72 solicitudes recibidas, la comisión evaluadora de expertos (ver composición más abajo) ha resuelto conceder siete becas a los siguientes investigadores:

Carlos Antón Solanas: Tecnologías cuánticas para comunicaciones seguras

Nuestros mensajes de WhatsApp, las transferencias bancarias y cualquier información sensible se deben transmitir sin que nadie más que la persona indicada los pueda leer.  El proyecto de Carlos Antón Solanas empleará partículas de luz, llamadas fotones, cuyo comportamiento cuántico permite codificar la información y transmitirla de manera que cualquier intento de interceptarla se detecte inmediatamente. “A veces hay cierta reticencia a reconocer que hay maneras más seguras que las actuales de transmitir la información”, declara el investigador, “pero para eso está la investigación fundamental: para mostrar que son posibles y viables a nivel comercial”.

Sin embargo, destaca Antón, “hay una barrera que está deteniendo el avance de las tecnologías cuánticas”. Esta barrera es el frío extremo que suelen requerir para que funcionen. Por eso Antón propone emplear fotones a temperatura ambiente, de manera que se puedan transmitir no sólo en el laboratorio, sino también, en una segunda etapa del proyecto, entre dos puntos del campus de la Universidad Autónoma de Madrid, donde él trabaja. Debido a la tecnología concreta que se propone emplear, espera obtener una “eficiencia récord” en la transmisión.

Clara Cuesta: “Mensajes cósmicos” enviados por una estrella muerta

Los neutrinos son partículas fundamentales sin carga y apenas masa, que interactúan muy débilmente con la materia. Por ello, se consideran excelentes “mensajeros cósmicos” que pueden aportar información muy valiosa sobre el origen de los fenómenos astrofísicos. Desde esta óptica, el proyecto de Clara Cuesta se centra en la detección de los neutrinos producidos durante una supernova, es decir, la explosión que se produce cuando una estrella llega al final de su vida.

“La mayor parte de la energía producida por la muerte de una estrella se libera en forma de neutrinos”, explica Cuesta, “y estas partículas son las primeras capaces de escapar del núcleo de la supernova. Para conseguirlo, Cuesta se centrará en optimizar los fotosensores que captarán la luz producida al interaccionar los neutrinos de supernova con DUNE y validar su funcionamiento en los prototipos del CERN (Suiza) antes de su instalación en el proyecto de EEUU.

Héctor Gil Marín: En busca de pistas para comprender la energía oscura 

La comprensión actual del cosmos se rige por el modelo estándar de la cosmología LCDM, de sus siglas en inglés Lambda-Cold Dark Matter, propuesto a finales del siglo XX. Este modelo postula la existencia de un misterioso fluido, la energía oscura, que explicaría la expansión acelerada del universo. Según las observaciones más recientes, este fluido representa alrededor de un 69% del contenido de energía total del universo.

En su proyecto, Héctor Gil Marín pretende arrojar luz sobre este enigmático componente del universo. Para lograrlo, combinará los últimos datos del cartografiado masivo de galaxias DESI (Dark Energy Survey Instrument) con las últimas y más novedosas técnicas de análisis, para maximizar el retorno de información y caracterizar las propiedades de la energía oscura con mayor precisión. “Lo que más me ilusiona”, asegura, “es la posibilidad descubrir algo que la teoría convencional no pueda explicar, y abra la puerta a una revolución en la física”.

Tobias Grass: Materiales cuánticos para cumplir un gran sueño de la física