Ignacio Cirac. Foto: T. Naeser

El físico habla con El Cultural sobre los desafíos de la Física Cuántica y de las prodigiosas propiedades del ordenador regido por sus principios, sobre la composición de la materia y de cómo nos cambiará la percepción de cuanto nos rodea.

Su candidatura al Nobel no le quita el sueño. Ni se la plantea. Pero hay runrún. No es fácil comprender las investigaciones de Ignacio Cirac (Manresa, 1965), director de la División Técnica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica. Sin embargo, buena parte del futuro de nuestras sociedades pende de sus estudios sobre los ordenadores cuánticos, en particular, del desarrollo de algoritmos -tan palpitantes en estos tiempos- y software; de los simuladores, capaces de resolver problemas relacionados con el desarrollo de materiales con propiedades exóticas, o con la Física de altas energías (las partículas elementales de las que estamos compuestos), y de las redes de tensores, que permiten formalizar de una manera sencilla problemas muy complejos en Física Cuántica. No quiere hablar de revolución pero la Física Cuántica espera y busca morder Internet. Será, sin dudarlo, el nuevo salto de la humanidad.

Pregunta.- ¿Qué novedades nos traerá la segunda revolución cuántica a corto plazo?
Respuesta.- Sensores que pueden medir con mucha mayor precisión que los actuales y que pueden tener aplicaciones en investigaciones biomédicas, la construcción de acelerómetros, gravimetría, … También la criptografía cuántica, que es una forma de encriptar mensajes de manera más segura que las técnicas actuales.

P.- ¿Qué aplicaciones prácticas tendrá la computación cuántica en la vida cotidiana?
R.- Sabemos que los ordenadores cuánticos serán capaces de realizar cálculos complicados, que no se podrán hacer con los convencionales. Esos cálculos son necesarios en varias áreas del desarrollo científico y tecnológico, como el diseño de materiales, compuestos químicos, o en ingeniería. Esto dará lugar de manera indirecta a nuevas aplicaciones que afectarán a nuestras vidas. Yo creo que cuando tengamos los primeros, aparecerán aplicaciones directas que hoy en día no podemos imaginar.

P.- ¿Cuándo tendremos un ordenador cuántico con todas sus posibilidades?
R.- Es difícil predecirlo pero están muy próximos los prototipos que serán capaces de realizar algunos cálculos concretos de manera más eficiente que los actuales; tal vez, un año o dos. Los que puedan explotar todas las posibilidades tardarán mucho más. Yo creo que entre 10 ó 20 años. Aun así, hacer predicciones a tan largo plazo es muy peligroso, ya que no conocemos la velocidad del desarrollo tecnológico.

P.- ¿Podría acabar el ordenador cuántico con la privacidad de internet?
R.- El ordenador cuántico pone en riesgo los métodos actuales de encriptar mensajes, con lo que esa parte (que todos utilizamos, por ejemplo, cuando realizamos una compra por internet), quedaría expuesta. Por suerte, sabemos que existe una forma de encriptar mensajes que es resistente a los ordenadores cuánticos y que también está basada en la Física Cuántica. Por tanto, en cuanto tengamos al alcance todo el poder de estos ordenadores, deberemos utilizar esa forma de encriptar, u otra que sea segura.

P.- ¿Una segunda revolución cuántica llevaría aparejada otra revolución en la Red?
R.- La capacidad de cálculo de los ordenadores cuánticos se podría aprovechar en nuevas aplicaciones que, más adelante, puedan utilizarse por la Red. Tampoco es descabellado pensar que la Física Cuántica pueda dar lugar a otras formas de comunicación más seguras y eficientes. No sé si esto llegará a ser una revolución, pero sí que traerá nuevas oportunidades.

P- ¿Podría hablarse de un "internet cuántico"?
R.- Hay gente que ya habla de eso. La idea sería cambiar todas las comunicaciones que se realizan hoy en día a través de fibra óptica, cables, o satélites, por otra basada en la Física Cuántica. Eso nos daría más seguridad.

P.- ¿Diría que la Física Cuántica es una "ilusión" capaz de resolver los enigmas de nuestra existencia?
R.- No. La Física Cuántica es una teoría que describe con una precisión asombrosa nuestro mundo. Tiene algunos aspectos que desafían todas nuestras experiencias, lo que la hace, por un lado, difícil de comprender y, por otro, fuente de nuevas aplicaciones. Sin embargo, no creo que los enigmas de nuestra existencia estén al alcance de la mano. Es posible que existan otras teorías, más precisas que la Física Cuántica, que estén por descubrir o que no podamos alcanzar en un futuro razonable y que nos vayan dando más datos sobre dónde venimos y qué hacemos aquí.

P.- ¿Pero podría cambiar la idea que tenemos de nosotros mismos?
R.- La forma que tenemos de entender lo que nos rodea, sí. En particular, estamos acostumbrados a pensar que todo existe y está bien definido incluso cuando no lo vemos. Aunque no mire la luna, creo que su posición en cualquier instante está determinada. La Física Cuántica nos dice que la naturaleza no tiene por qué comportarse exactamente así. Hay objetos que, si no los observamos, no tienen definidas su posición u otras propiedades físicas. Es algo complicado de aceptar, pero es así. Sin embargo, todavía hay cuestiones relacionadas con este hecho que no comprendemos bien y, tal vez, el avance en otros campos de la Física, como la Teoría de Cuerdas, puedan darnos nuevas respuestas o sorpresas.

P.- ¿De qué modo cambiaría nuestro conocimiento si se descubriesen nuevas partículas en la materia?
R.- Nos ayudarán a entender mejor de qué estamos hechos. El Modelo Estándar explica el comportamiento de todas las partículas observadas. Pero tal vez haya otras que queden fuera, con lo que habría que modificarlo, o bien repensarlo. También esperamos que esas nuevas partículas nos orienten en algunos de los problemas abiertos de la Física, como la existencia de materia y energía oscura, o la unificación de todas las fuerzas.

P.- Defina un enigma de la ciencia que le gustaría desentrañar…
R.- En estos momentos me gustaría entender cómo la Física Cuántica puede dar lugar, a partir de objetos sencillos (como los átomos), a comportamientos muy complejos. Entendemos muy bien las propiedades de los átomos, o de las partículas que los forman. Sin embargo, no sabemos predecir, utilizando las leyes de la Física Cuántica, muchos de los comportamientos a los que dan lugar. Tal vez, el más complicado, sea explicar el origen de la vida.

P- ¿Cómo ve la ciencia española?¿Qué le falta en estos momentos?
R.- Siempre digo que en España hay muchos científicos de un altísimo nivel. Se realizan investigaciones extraordinarias, que compiten con las de los países más punteros. Sin embargo, hay menos número que en otros países de nuestro entorno ya que, salvo contadas excepciones, las condiciones en las que se trabajan no están al nivel de las que hay en esos países. Falta, aparte de financiación, una apuesta política y social firme por la ciencia y la tecnología.

@ecolote