“La mecánica cuántica permitiría hacer la declaración de la renta en un segundo”
El físico español Juan Ignacio Cirac Sasturain, director del departamento de Óptica Cuántica del Instituto Max Planck de Alemania, ha sido galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2006. Cirac Sasturain, nacido en la localidad barcelonesa de Manresa en 1965, es el científico más joven en ganar este premio.Se le haconsiderado merecedor de este premio “por su liderazgo mundial en la propuesta y desarrollo de la información cuántica, una nueva ciencia del siglo XXI que surge de combinar dos de las creaciones más notables de la ciencia del XX”. Es decir, “de un lado la física cuántica, que explica el comportamiento de la materia a nivel atómico y subatómico, y del otro la teoría de la información, que describe el procesado, almacenamiento y transmisión de datos”.
En la siguiente entrevista Cirac habla del proyecto en el que trabaja: “El Ordenador Cuántico”:
¿Qué es exactamente un ordenador cuántico?
- Es una máquina que, a diferencia de los computadores clásicos, utiliza las leyes de la mecánica cuántica para resolver problemas. Son leyes muy raras que hasta hace muy poco se usaban para crear paradojas y que han resultado atractivas para la filosofía de la ciencia. Pero a partir de los estudios de Planck y de Schrödinger, se comenzó a averiguar que se podían aplicar a la computación.
¿Cuáles con esas leyes y por qué son tan raras?
- Una de ellas dice: “las cosas no están definidas, a menos que las observes”. Por ejemplo: la Luna no está en su lugar hasta que yo no la observe. Otra ley argumenta: “Un gato puede estar vivo y muerto a la vez”. Y una tercera, resultado de la unión de la primera ley y de la segunda, expresa que: “un gato deja de estar vivo y muerto a la vez cuando uno lo observa. En ese momento o está vivo, o está muerto. Pero si no se le observa, su estado no está definido”. Una cuarta ley afirma: “una partícula puede pasar por dos agujeros a la vez, dos agujeros que pueden estar en cualquier sitio”. Para probar esta cuarta ley se usaron fulerenos –moléculas de carbón– cuya estructura es como un balón de fútbol. Y se demostró que era cierta. Conviene señalar que estas leyes sólo son válidas en la mecánica cuántica. Es decir, en el mundo microscópico, en el macroscópico las imperfecciones son mayores.
¿Podría decirnos tres palabras básicas para la comprensión elemental de la física cuántica?
– La primera palabra sería: superposición o la posibilidad de tener dos propiedades distintas, y al mismo tiempo, en un mismo objeto. Algo puede ser de color amarillo y verde a la vez en universos distintos o superpuestos. O lo que es lo mismo, un átomo puede estar en dos sitios a la vez, en un estado de superposición. La segunda palabra sería entrelazamiento, para lo cual se necesitan dos sistemas y el estado de esos dos sistemas debe ser una superposición. Un ejemplo: tienes dos monedas. Cada moneda puede estar en cara, en cruz o en estado de superposición, es decir, en cara y cruz a la vez o ni en cara, ni en cruz. Si tienes las dos monedas en cara, tienes un estado entrelazado. Pero al mirar a una de estas monedas, ella decide si quiere estar en cara o en cruz. La tercera palabra sería medida u observación porque cuando observas el objeto, éste cambia. Al mirarlo lo modificas. Cuando lo miras lo ves siempre en cara o cruz.
Usted es uno de los mayores especialistas del mundo en la Teoría del Entrelazamiento. ¿En qué consiste esta teoría, y por qué es necesaria para la construcción de un ordenador de qubits –los bits cuánticos– y para el desarrollo de su criptografía?
– El entrelazamiento sólo existe cuando aplicamos las leyes que le acabo de señalar a dos objetos. Nunca cuando se aplican a un solo objeto. ¿Por qué? Pues porque estos dos objetos se hallan en un estado cuántico o lo que también se denomina situación. Imagine que usted tiene un haz de láser del que salen fotones(particulas de luz) entrelazados y de dos en dos. Cada uno de estos dos fotones va, a través de fibra óptica, en una dirección. Usted se halla en el lugar en donde se queda uno de los fotones, y yo, con un detector, en el lugar al que llega el otro. Cuando los dos fotones lleguen a sus destinos, si yo realizo algo sobre mi fotón, el otro se enterará, aunque entre ellos no haya un vínculo que conozcamos. Por otro lado, nadie podrá intervenir en nuestra comunicación porque los fotones se percatarían inmediatamente y se autodestruirían. Es decir, su estado de entrelazamiento se destruiría al ser observados. Esto nos indica lo puros que son estos estados.
A su paso por Asturias,Cirac nos regaló 2 conferencias,una de ellas abierta al gran público.A travésd e la mediateca de la Universidad de Oviedo está siponible en video dicha conferencia aquí
