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"Un sólo ordenador cuántico sería como millones normales"

Director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Múnich (Alemania). Ha recibido el premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Ciencias Básicas

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La física cuántica ha permitido al físico austríaco Erwin Schrödinger contar la historia de un gato que moría solo con mirarle y ha sustentado la hipótesis de que la observación del cosmos puede haber acelerado su desaparición. Sus predicciones son tan extrañas que el propio Einstein no creía que pudiesen ser ciertas. Sin embargo, esta extraña disciplina funciona y es real, y promete ordenadores extremadamente potentes que pueden cambiar el mundo.

Ignacio Cirac (Manresa, 1965), que acaba de recibir junto al investigador de la Universidad de Innsbruck (Austria) Peter Zoller el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento 'por su trabajo en la ciencia de la información cuántica', es uno de los investigadores que más han aportado para intentar domeñar ese universo.

¿Cómo es posible que una ciencia que predice un mundo tan subjetivo, en el que algo no existe hasta que una persona toma conciencia de su existencia, puede llegar a ser práctica y utilizada de una forma universal?

Eso es lo curioso, pero es lo que ha pasado en la historia de la ciencia. En principio, uno tiene curiosidad, descubre algo, dice 'qué raro es', y después vienen otras personas que vuelven a estudiarlo y se dan cuenta de que eso tan raro sirve para hacer cosas extraordinarias, que no se podían hacer con las leyes usuales. Y aquí pasa lo mismo. Con algo muy extraño de la naturaleza, se pueden hacer cosas útiles.

¿Por ejemplo?

Se puede utilizar para comunicar mensajes secretos. De alguna forma, cuando alguien envía un mensaje secreto empleando la física cuántica, si una persona no autorizada lo quiere leer, lo mira y destruye la información. No hay forma de interceptar esa comunicación.

Tendría que saber cómo mirar, para no destruir el objeto.

Sí, aprovechando unas propiedades extrañas de la física cuántica, sabría que, mirando de una forma adecuada, puede observarlo sin destruirlo. Por un lado, permitiría ver si alguien no autorizado está mirando, porque en ese caso el mensaje se destruiría, y eso ya te da una información y, por otro, sólo deja mirar a la persona autorizada.

¿Ha sido posible lograr avances prácticos, más allá del campo estrictamente teórico?

La física cuántica es una teoría muy vieja, fue descubierta hace 100 años, pero algunos aspectos de la teoría cuántica eran tan oscuros que mucha gente, como el propio Einstein, no se los creía, porque decían que la naturaleza no podía ser tan extraña. Pero desde hace unos 20 años, el desarrollo tecnológico ha permitido comprobar y verificar muchos de estos fenómenos, y ahora ya estamos seguros de que son reales. Ahora puede haber unos 100 laboratorios en todo el mundo que están trabajando con estas leyes.

¿Puede mencionarme alguna aplicación concreta?

Dentro del campo de la comunicación, está muy desarrollada e incluso existe alguna compañía que vende sistemas cuánticos para este fin; se están haciendo experimentos con satélites para transmitir mensajes vía satélite.

¿Cómo afectaría la aplicación de los fenómenos cuánticos a la gestión de la información?

Un ordenador cuántico procesaría la información con las leyes de la física cuántica y eso hace que gane en eficiencia. Cálculos grandes y complejos se podrían hacer de una manera mucho más eficiente. Es como si se procesase a la vez, en paralelo. Con un sólo ordenador, es como si tuvieses millones, esa es un poco la idea. La física cuántica permite propiedades físicas que toman distintos valores a la vez y eso es lo que el ordenador cuántico aprovecha para poder hacer cálculos extraordinarios. Pero aún no tenemos ningún ordenador cuántico.

También han realizado experimentos de teletransporte.

Hemos desarrollado algunas teorías y hecho trabajos conjuntamente con otros grupos en los que las propiedades de un objeto desaparecen de un lugar y aparecen en otro. Por ejemplo, las propiedades de unos fotones, de alguna forma, se esfuman de la luz y aparecen en un conjunto de átomos que está a un metro y medio de distancia.

¿Es algo similar a lo que se hizo en Canarias, donde se teletransportó información entre Tenerife y La Palma?

La utilidad de ese experimento está más orientada hacia la criptografía. Para hacer criptografía, se necesita enviar fotones de un sitio a otro y los fotones se absorben. Eso no nos permite llegar a largas distancias. Los equipos que venden algunas compañías funcionan para cinco o seis kilómetros de distancia. Para enviar información cuántica por cable sin que esos fotones desaparezcan, son necesarios repetidores cuánticos que envían un poco de información a una distancia pequeña y luego teletrasportan una propiedad allí, luego teletransportan otro cantidad y vuelven a enviar. De esta forma, se puede evitar la absorción de fotones.

¿Empleando el teletransporte, sería posible enviar información más rápido que la luz?

Está prohibido por la física enviar información más rápido que la luz, tendría unas consecuencias terribles; está prohibido. Lo que se puede hacer es enviar información de una manera tan secreta que ni el mejor hacker pueda descifrarla y de forma mucho más eficiente. Se puede enviar mucha más información en menos pasos y se puede comprimir la información.

¿Cuáles son los obstáculos que impiden pasar de la teoría a la práctica para construir un ordenador cuántico?

El problema fundamental para construir ordenadores cuánticos es que tenemos que dominar el mundo microscópico. Por ahora podemos hacer experimentos para probar nuestras teorías con cinco átomos o diez. Para construir un ordenador cuántico, necesitaríamos 10.000, 100.000 o un millón. Y eso es un paso muy grande. Es un problema experimental y tecnológico, hay que desarrollar una tecnología para dominar ese mundo. Por ahora, no somos capaces de hacerlo.