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miércoles, 9 de enero de 2013

«Ya tenemos la receta para crear un ordenador cuántico»


El físico español Juan Ignacio Cirac, director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Munich y uno de los mayores expertos mundiales en computación cuántica, acaba de ser distinguido con elPremio Wolf, considerado por muchos como la "antesala" del Nobel. El galardón, que comparte con Peter Zoller, de la Universidad de Innsbruck, fue concedido a ambos investigadores por sus “revolucionarias contribuciones teóricas al procesado de información cuántica, la óptica cuántica y la física de gases cuánticos.”
Cirac ha explicado a ABC el significado de este premio y la importancia de las investigaciones que tanto él como Zoller están llevando a cabo en un campo que está destinado a revolucionar tanto la informática como las comunicaciones.
- ¿Qué supone para usted el Premio Wolf?
- Es un premio muy importante. Tengo varios premios y cada uno tiene su peculiaridad. El Príncipe de Asturias, por ejemplo, es quizá el más entrañable de todos, igual que el de la Fundación BBVA, que es extraordinario. Pero lo que es especial del Wolf es que se trata de un galardón de muy alto nivel y con mucho prestigio entre la comunidad científica.
- Se dice que el Wolf es la antesala del Nobel...
- Sí, está muy cerca en cuanto a importancia, apenas a un paso por debajo del Nobel. De hecho, cerca de un tercio de los que lo tienen han llegado después al Nobel.
- ¿Por qué le han concedido este premio?
- Para entenderlo hay que remontarse 15 o 20 años atrás. A principios de los noventa los físicos empezamos a hablar de la posibilidad de crear un ordenador cuántico, pero era apenas una entelequia, una simple posibilidad teórica que nadie sabia cómo se podía realizar. Nosotros explicamos cómo. Fue la primera vez que se hizo eso. Y los ordenadores cuánticos pasaron de ser algo muy abstracto a algo que se podía construir de verdad. La segunda parte del premio se relaciona con el hecho de que, partiendo de ideas similares, también se podían construir sistemas de telecomunicaciones basados en las reglas de la fisica cuántica.
- ¿Qué es un ordenador cuántico?
- Como cualquier otro ordenador, el objetivo de un ordenador cuántico es el de hacer cálculos. Un ordenador convencional convierte la información a ceros y unos, la procesa y la devuelve en forma de números, textos o cualquier otra cosa que le hayamos pedido que haga. Para llevar a cabo este trabajo, un ordenador convencional sigue unas reglas determinadas. Un ordenador cuántico hace lo mismo, pero siguiendo las reglas de la Física Cuántica, que hacen posible una potencia infinitamente mayor que la de un ordenador convencional. Un solo ordenador cuántico equivale a un número gigantesco de ordenadores convencionales.
- ¿Cuáles son esas reglas de la Física Cuántica a las que se refiere?
- Por ejemplo la indeterminación. En el mundo subatómico, una partícula puede "estar" en varios lugares a la vez. O, mejor dicho, existe como posibilidad en varios lugares a la vez, como una nube difusa y cuya posición sólo se concreta en un punto en el momento en que la observamos. Cuando dejamos de mirar, vuelve a su estado indeterminado. Esa propiedad se puede usar para resolver problemas de una forma muchísimo más rápida de lo que lo hace cualquier ordenador actual.
- Usted ya ha construido prototipos de ordenadores cuánticos...
- Sí, ya tenemos pequeños prototipos en los que se demuestra que las ideas funcionan. Ahora lo que falta es que se desarrolle la tecnología necesaria para construirlos a gran escala. Tenemos la receta para construir un ordenador cuántico, lo que falta es tecnológico, desarrollar la tecnología necesaria para aplicar esa receta.
- ¿Cuánto tiempo será necesario para eso?
-No sabemos exactamente cuánto, pero en todo caso varias décadas. Ahora mismo tenemos ya funcionando pequeños prototipos de 15 átomos, que es el mayor ordenador cuántico construido hasta ahora, pero hay que conseguir hacerlo con 10.000.
- Otro de sus campos de trabajo son los simuladores cuánticos...
- Sí, en este momento me centro en simuladores, que son diferentes a los ordenadores porque están dedicados a una tarea en concreto. Un ordenador puede hacer cualquier cosa que le pidamos, pero un simulador sólo desempeña la tarea específica para la que está construido, como por ejemplo simular el despliegue de una proteína o la dinámica de las mareas.
- ¿Y qué avances se han realizado en este terreno?
- Pues ya hemos llevado a cabo simulaciones reales que no se sabía cómo hacer con ordenadores normales, como por ejemplo determinar cómo son los movimientos de electrones dentro de los varios tipos de materiales. Es sólo un ejemplo, pero en este campo estamos avanzando muy rápido y muy pronto, en los próximos cinco años, tendremos varias simulaciones concretas.
- ¿Por ejemplo?
- La simulación de materiales superconductores a altas temperaturas. Hasta ahora no se ha podido entender cómo funcionan, pero con estas simulaciones sí que podremos.
- Pasemos ahora a las telecomunicaciones...
- La comunicación cuántica permite el intercambio de información entre dos puntos de forma instantánea, sin importar la distancia que los separe. Imagine las implicaciones que puede llegar a tener eso... Para conseguirlo nos aprovechamos de otra de las características de las partículas, de otra propiedad que sólo se da en el mundo microscópico de la Mecánica Cuántica.
- ¿Y ya existen estos sistemas de comunicaciones?
- Sí. Incluso hay sistemas comerciales y que se pueden comprar. Lo que ocurre es que por ahora sólo funcionan bien en distancias cortas, de unos 20 km. como máximo. Lo que tenemos que hacer es encontrar el modo de extender la comunicación cuántica a distancias mayores, de cientos o de miles de km.
- ¿Por qué este sistema sólo funciona en distancias cortas?
- La base son fotones viajando por un cable de fibra óptica. Y resulta que un fotón, tras un cierto recorrido, acaba siendo absorbido por el cable. No hemos encontrado aún la forma de evitar que esto ocurra. Por ahora, como le digo, la comunicación cuántica sólo funciona en rangos muy cortos, de apenas unos km.
- El otro premiado, Peter Zoller, es un viejo conocido suyo...
- Por supuesto que sí. Hemos trabajado juntos en los 90 y hemos compartido otros premios, como por ejemplo la medalla Benjamin Franklin en Estados Unidos o el premio de la Fundación BBVA en España. Colaboramos mucho. Sin ir más lejos, en junio estuvo aquí (en Munich) un mes y ahora, durante este mismo enero volverá para estar otro mes más. Actualmente colaboramos en el desarrollo de simulaciones cuánticas.
- ¿Cómo ve usted la situación de la Ciencia en España?
- Desde aquí la veo con mucha preocupación. Y es que en Ciencia los países no se pueden relajar. Bastan unos pocos años sin tener una inversión competitiva para quedarse atrás de forma irremediable. Se tarda décadas enteras en recuperar apenas un par de años de parón.
- ¿Y cree que estamos en esa situación?
- Por desgracia, sí. España creció mucho en los últimos 20 años, y eso es lo que ahora se ha terminado. En apenas dos o tres años se puede venir todo abajo. Es muy conocido el ejemplo de Rusia, que en los 60 y 70 era una potencia en Física y Matemáticas. Pero en los ochenta dejaron de invertir durante seis años y todavía hoy, treinta años después, no han logrado recuperarse.
- ¿Sucede lo mismo en otros países?
- La crisis afecta a todos, pero son las prioridades las que cambian. Aquí en Alemania, por ejemplo, es diferente. Cuando comenzó la crisis se hizo un pacto de estado para aumentar la inversión en ciencia un 3% cada año y durante cinco años. Y ahora que esos cinco años han pasado, el Gobierno ha decidido aumentar esa inversión aún más, hasta un 5% hasta 2015.













Fuente: Diario ABC

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