Los Lí­mites de la Fí­sica Cuántica

Entrevista a Juan Ignacio Cirac

¿qué es lo que ocurrió si vamos hacia el pasado, qué pasó en el Big Bang? No lo sabemos y parece que la fí­sica cuántica puede jugar un papel importante en decir lo que pasó

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28-07-2009
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Premio Prí­ncipe de Asturias de Investigación Cientí­fica y Técnica 2006 Premio Fronteras del Conocimiento de Ciencias Básicas 2009. Fundación BBVA
 Entrevista a Juan Ignacio Cirac
Premio Prí­ncipe de Asturias de Investigación Cientí­fica y Técnica 2006 Premio Fronteras del Conocimiento de Ciencias Básicas 2009. Fundación BBVA
En primer lugar enhorabuena por el premio "Fronteras del Conocimiento de Ciencias Básicas" que te acaban de dar, que se puede considerar como uno de los más importantes en tu campo.

Si bueno, yo creo que tanto Peter Zoller como yo estamos muy contentos y también honrados de haber recibido un premio tan importante. Es un premio que acaba de empezar, es la primera edición, pero tiene una perspectiva muy buena de llegar a ser uno de los premios más importantes en Ciencias.

Cuando fuiste preguntado recientemente por las aplicaciones de tus trabajos respondiste que permitían entender mejor la física cuántica. ¿Cuáles son los avances o descubrimientos que se han hecho en ese terreno?

Una de las consecuencias de los trabajos es el descubrir y el entender fenómenos del mundo microscópico, ver cómo aplicarlos y encontrar aplicaciones de ellos. Son fenómenos relacionados con el comportamiento de las partículas microscópicas. Lo que pasa es que es un poco difícil de explicar con palabras esos fenómenos tan extraños que ocurren. Normalmente lo que hacemos es estudiar átomos, electrones o fotones a temperaturas muy bajas; ahí se empiezan a comportar de una manera muy extraña. Eso es lo que estudiamos y vemos que fenómenos ocurren a esos tamaños.

El problema principal para la realización de un ordenador cuántico y una comunicación segura es la decoherencia*. En el primer caso se tiene que evitar, en el segundo también se utiliza. ¿Se ha avanzado en el control de este fenómeno?

Si, si. Se va avanzando tanto teóricamente como experimentalmente. Teóricamente van surgiendo nuevas ideas, como evitar y corregir los efectos de la decoherencia. Hay  nuevos protocolos sobre todo de comunicación cuántica que ven como se puede evitar. Por otro lado también hay avances experimentales en el cual se consiguen hacer sistemas más grandes evitando sus efectos.

El ordenador cuántico podría hacer cálculos enormes. ¿Para qué tipo de sistemas sería especialmente útil o dicho de otra manera sería útil para cualquier tipo de cálculo enorme? 

En principio sí. Para cualquier cálculo que requiera un superordenador; un ordenador cuántico lo podría hacer de una manera más eficiente. Lo que pasa es que donde los ordenadores cuánticos se convierten muy, muy eficientes, en el sentido de que con un ordenador normal no se puede hacer prácticamente nada y con uno cuántico sí, es en lo que llamamos las simulaciones, las simulaciones de sistemas físicos como por ejemplo los materiales a bajas temperaturas.

¿Podrías poner algún ejemplo de esas propiedades de los materiales a bajas temperaturas?

Hay materiales que a bajas temperaturas se comportan de una manera extraña. Sabemos lo que es un imán. Hay materiales que si los enfrías mucho se convierten en imanes, pero esos imanes son muy raros. Atraen objetos de una forma muy extraña y no se entiende muy bien cómo funcionan esos imanes. Un ordenador cuántico nos permitiría simularlos y ver cómo funcionan y por tanto entender el magnetismo de esos materiales tan extraordinarios.
 
Un ordenador cuántico por su capacidad de factorizar números primos enormes podría ser utilizado para hackear cualquier sistema, si no se adaptan las medidas de seguridad correspondientes. Una vez establecidas las medidas de seguridad necesarias se podría llegar a una comunicación segura.  ¿Hay algoritmos o dispositivos para este uso específico del mundo de la computación cuántica ya patentados?
 
Si, de criptografía cuántica, por supuesto. No sólo patentados, existen ya empresas que lo venden. Hay sistemas comerciales de criptografía cuántica.
 
¿Quién posee estas patentes, esas empresas?
 
Las empresas y algunos científicos. No sé mucho de eso, porque no he patentado nada, ni me interesa, pero el hecho es que sí conozco a compañías y a científicos, que incluso han creado compañías.
 
Una de las concepciones que salen de la información cuántica es que lo que hacen los sistemas físicos es intercambiar información. En eso se parecen mucho a los sistemas biológicos ¿no?
  
Sí, sí. Lo que pasa es que los sistemas físicos que estudiamos son sistemas muy, muy simples. Unos átomos, pocas moléculas. Por supuesto sería interesantísimo entender como intercambian información los sistemas biológicos, pero eso nos queda un poco lejos.
 
¿Hay alguna conexión de tu trabajo con el de los ordenadores biológicos?
 
No. Los ordenadores biológicos intentan utilizar el hecho de que hay muchas moléculas para hacer cálculos rápidos, pero utilizan la física clásica. Los ordenadores de los que nosotros hablamos utilizan pocas moléculas y utilizan la física cuántica para hacer cálculos muy complicados. Utilizan otras leyes de la naturaleza.
 
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