// TODO: Revisar qué hace the_post_thumbnail_creditos El Nobel de Física Serge Haroche

El Nobel de Física Serge Haroche M.V. | Nature

Animales, Ciencia y Vida, InvestigaciónEntrevista con Serge Haroche, Nobel de Física 2012

El Nobel que casi vio un gato vivo y muerto a la vez

Consiguió lo que Schrödinger creía imposible: manipular partículas cuánticas y ver en qué momento dejaban de serlo

Siempre nos quedará París. Nunca lo tuvimos hasta que lo recuperamos cuando viniste a Casablanca”. En la homónima película, Rick se despide en blanco y negro de Ilsa entre la bruma del aeropuerto con esa frase tan poética como retorcida desde el punto de vista de la lógica. Serge Haroche, nacido en Casablanca dos años después del estreno, es un físico que ha sido capaz de darle un sentido científico a afirmaciones como esa: cosas que no existían pasan a existir en el pasado desde el momento en que alguien aparece en escena. Bienvenidos al loco mundo de la mecánica cuántica, Ilsa, Rick y los gatos.


En 1935, Erwin Schrödinger planteó un experimento mental absurdo. Una caja opaca con una botella de veneno, un martillo que se activa con una partícula radiactiva y un gato en su interior. En mecánica cuántica, decimos que hay partículas que pueden estar en dos estados a la vez. Algo así como moviéndose en dos direcciones distintas al mismo tiempo. Un estado o tipo de movimiento golpearía el martillo, liberando el veneno e intoxicando al gato dentro de la caja. El otro no lo desataría. Eso implica algo verdaderamente loco: hay un momento en que el gato está vivo y muerto a la vez. Sin embargo, sabemos que en el mundo cuántico en el momento que un observador echa un vistazo, el sistema colapsa: la partícula ‘elige’ de golpe estar en uno de los dos estados, implicando que el gato viva o muera en el momento en que abrimos la caja y observemos | Vídeo: M.V.

 

Haroche ganó el premio Nobel de Física en 2012 junto a David Wineland por, entre otras cosas, abrir un nuevo camino a la comunicación cuántica del futuro. Fue capaz de medir cómo los disparatados fenómenos cuánticos desaparecen, como cuando se abre la caja del gato de Schrödinger y no podemos ver al felino vivo y muerto a la vez. O lo que es lo mismo, le dieron un Nobel por poner a prueba al gato. En la actualidad trabaja en la Escuela Superior Normal de París y ejerce de jurado en premios como el Rei Jaume I, contexto en que recibe a El Independiente.

“¿Ha sido usted la primera persona en ver un gato vivo y muerto a la vez?” le preguntamos. “No –se ríe Haroche–. Es verdad que desde hace unos 30 años hemos aprendido a manipular pequeños sistemas cuánticos y varios laboratorios han conseguido hacer mediciones (hacer mediciones es justo lo que rompe el sistema). Nuestro grupo no sé si ha sido el primero, pero sí es verdad que conseguimos estudiar cómo esas propiedades cuánticas (como la superposición de un fotón o grano de luz, que está en dos estados a la vez) se van perdiendo con el tiempo. Nos entusiasma eso porque Schrödinger creía que era imposible”.

Schrödinger no creía en las consecuencias que sus teorías tenían. Nosotros conseguimos algo que él creía imposible.

En realidad, para que la magia cuántica sea manejable hay que aislar el elemento en cuestión. Y hacerlo en medio de un frío absoluto. Sea un electrón, un fotón o un átomo. De gatos, ni hablamos. Las cosas grandes no se comportan cuánticamente. El mérito de los galardonados con el Nobel reside en que consiguieron aislar fotones y electrones para poder ver esos fenómenos durante un corto periodo de tiempo. “No deja de ser interesante que uno de los fundadores de la física cuántica, Schrödinger, no creía en las consecuencias que sus teorías tenían”.

Esta es la base de todos los intentos, por ahora infructuosos, para conseguir un ordenador cuántico. La idea es que los chips estén basados en partículas como fotones o electrones, en lugar de silicio. Esas partículas pueden estar en varios estados a la vez: el equivalente a un cero, a un uno o a un cero y un uno a la vez. Igualmente, dos de esas partículas pueden estar entrelazadas. Eso significa que lo que le pase a una repercute de inmediato en lo que le pase a la otra, sin necesidad de que estén conectadas por cables u ondas, incluso separadas millones de kilómetros. Aquí explicamos este concepto con calcetines.

El ordenador cuántico está “en el terreno de la utopía”

Con esas premisas, se podrían construir y conectar ordenadores millones de veces más rápidos y cuyos datos circulen por redes difícilmente atacables por un espía: recordemos, en un sistema cuántico, cuando se echa un vistazo, todo colapsa. Pillamos in fraganti al intruso.

“El problema es que son sistemas muy frágiles”, recuerda Haroche. Los ordenadores cuánticos hasta ahora presentados funcionan con un puñado de cúbis (bits cuánticos) y están llenos de errores. “No sabemos cómo hacerlo. En la actualidad se investiga en la posibilidad de ir corrigiendo los errores que comente. También en aislarlos mejor y ver qué tipo de partículas usar para mejor llevar los bits información. Es algo muy abierto, está en el terreno de la utopía. Es preciso que, además, antes se inventen algoritmos que puedan ser útiles en la computación cuántica, si es que un día la logramos”.

Más interesantes le resultan otras aplicaciones, como “la metrología o la simulación cuántica”, herramientas que se pueden aplicar a estudios médicos, por ejemplo. Todo lo demás es más bien “marketing”. Sólo en la última década, Google, IBM y Microsoft han presentado lo que consideran ordenadores cuánticos. El problema es que apenas son capaces de tener unas pocas aplicaciones y están llenos de errores. El ordenador cuántico tiende a volverse clásico con pasmosa facilidad. A lo que se añade un problema: es muy difícil ver si el sistema está trabajando en modo cuántico o en modo clásico. En suma, aún no hay nada que un superordenador clásico no pueda hacer qué sí lo haga uno de estos sistemas. “No es un problema de ingeniería, sino de que falta aún investigación básica”, explica Haroche.

Nunca prometí un ordenador cuántico. No es un problema de ingeniería, falta investigación básica.

Para Haroche, “hay una tendencia a sobrevender, a hacer ruido, presentando cosas de manera demasiado optimista y eso tiene como consecuencia la decepción del público”. Una de esas consecuencias es el rechazo de la política a la investigación básica. “Por su definición, la investigación básica no puede prometer. Yo mismo nunca he prometido que un día tendremos un ordenador cuántico”.

Haroche ha acusado en varias ocasiones a los políticos de cortoplacismo, poniendo como ejemplo el cambio climático, cuyo efectos más dañinos aún tardarán décadas en manifestarse con claridad. “Los políticos no se preocupan de décadas, sino que piensan a uno o dos años vista”.

En su anterior visita a España, de hecho, fue muy contundente al afirmar que “Los chinos están obsesionados con los Nobel, están invirtiendo un montón de dinero en investigación pero sólo miran hacia un aspecto determinado, mientras que los europeos –todavía– cuidan la ciencia básica también”.

China, ¿a la cabeza de la comunicación anti-espías?

De China, eso sí, destaca sus avances en las comunicaciones cuánticas. “Han invertido mucho en entrelazar pares de partículas a grandes distancias. Es un golpe de fuerza, pero no dejan de extrapolar experiencias que ya se han realizado antes”, precisa Haroche.

Esquema de la primera videoconferencia cuántica

Esquema de la primera videoconferencia cuántica ACC

China ha magnificado por cuestiones de prestigio. Europa tiene que tener clara su perspectiva como centro de civilización.

Hace un año, un equipo de la Universidad de Hefei fue capaz de enviar pares de fotones entrelazados desde el satélite de telecomunicaciones Micius a dos ciudades chinas separadas entre sí por 1.203 kilómetros. Al llegar a estos puntos se confirmó que los pares seguían entrelazados y que no habían perdido información por el camino. Esa información es prácticamente inespiable.

Haroche matiza: “en cierta medida, tienden a magnificarlo por razones de prestigio, por razones comerciales. Hay mucho dinero en juego. Prefiero señalar que Europa, lugar que conozco mejor, es un referente a nivel mundial en tecnologías cuánticas, hay un gran proyecto mundial, donde es importante distinguir sus objetivos, lo que es realizable a corto y largo plazo y tener muy claro que no podemos estar seguros de que vaya a irnos bien. Que quien pone el dinero tenga claro que la investigación es a veces así. No podemos pretender construir una Europa, que es centro de civilización mundial, sin tener en cuenta que hay que hacer cosas que den sentido a la civilización”.

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