Investigador Ikerbasque: Enrique Solano
Información Cuántica y Tecnologías Cuánticas
¿En qué aspectos de nuestra vida cotidiana encontramos ejemplos de la utilización de algoritmos cuánticos?
En un sentido amplio un algoritmo cuántico es una serie de operaciones cuánticas que actúan sobre un conjunto de piezas microscópicas, realizando cálculos o procesamientos cuánticos específicos. El conocimiento científico actual parece insinuar que todos los procesos en la naturaleza estarían regidos por la física cuántica, tanto a nivel microscópico como macroscópico. Desde este punto de vista nuestras mentes, nuestros cuerpos, los objetos de nuestra vida cotidiana, nuestro universo entero estarían constantemente realizando algoritmos cuánticos.
En un sentido más estricto, los expertos de esta nueva área llamada Información Cuántica buscamos diseñar nuevos programas cuánticos, un nuevo software cuántico hecho de algoritmos con propósitos científicos y tecnológicos, a veces mediáticos y específicos. Pero esa fantasía no nos basta, también buscamos implementar estos algortimos cuánticos de forma tangible en los laboratorios, usando y desarrollando nuevas tecnologías cuánticas en átomos, fotones, dispositivos semiconductores y superconductores. Al conseguir paso a paso esta nueva forma de cálculo y procesamiento de la información nos acercamos lentamente al sueño del ordenador cuántico y a sus velocidades inverosímiles. En la historia de la ciencia hay muchos ejemplos que nos enseñan que al perseguir metas que parecen inalcanzables encontramos maravillosos mundos cercanos, llenos de conocimiento nuevo y de importantes aplicaciones tecnológicas que nos han cambiado y nos cambian la vida todos los días.
En uno de sus últimos trabajos ha concluido que la Física Cuántica prohíbe la utilización de criterios industriales clásicos en el mundo microscópico, como el ensamblaje secuencial. ¿Podría exponer un ejemplo de ello y explicar qué es lo que supone esa prohibición?
Imaginemos que los ingenieros de una fábrica desean diseñar una máquina que conecte un cierto número de piezas, de tal manera que cada pieza quede entrelazada con el resto mediante un cable diferente. Colocar todos estos cables simultáneamente es, sin duda, complicado e ineficiente. Un estudio de tiempos y movimientos puede reducir el diseño de esta máquina a un proceso secuencial en el que cada pieza pase frente a la máquina una única vez. Los ingenieros son tipos astutos, el ensamblaje es más seguro y eficiente, y es así cómo se implementa la manufactura en línea en las industrias convencionales. El estudio que hicimos buscaba una receta universal para realizar el ensamblaje secuencial en una fábrica del mundo microscópico, donde el comportamiento de los fotones de luz y los átomos están regidos por las leyes de la física cuántica. Para nuestra propia sorpresa el resultado fue negativo, una prohibición cuántica. Es decir, es imposible colocar cables cuánticos entre varias piezas de forma secuencial, prohibiendo así la manufactura cuántica en línea o secuencial. El resultado negativo es todavía más impresionante cuando demostramos que en el mundo cuántico ni siquiera es posible colocar un solo cable entre dos piezas de forma secuencial, a pesar de que la máquina use recursos infinitos para intentarlo.
¿Qué ha significado para su carrera profesional el hecho de aceptar la oferta de Ikerbasque?
Aceptar la oferta de Ikerbasque me ha dado la oportunidad de dar un salto importante en mi carrera científica, el salto de la independencia intelectual, de la madurez científica, de la responsabilidad de crear un grupo de investigación competitivo y de alto nivel, e influenciar el medio científico local e internacional con la experiencia acumulada a lo largo de los años en diversos países e instituciones de élite. A los científicos los desafíos nos motivan. Ikerbasque me ha dado un apoyo decidido y las facilidades para lograrlo.
Compártelo:
