El 2022 venía tranquilo para las tecnologías cuánticas, con algunas novedades pero ninguna con la estridencia de la noticia de la “supremacía” o ventaja cuántica lograda en años anteriores, primero por Google y luego por un laboratorio chino: el momento en el que una computadora de este tipo pudo resolver un problema que todos los ordenadores tradicionales del mundo sumados hubieran tardado decenas de miles de años en resolver.
Con enormes desafíos ingenieriles por delante (algunas empresas de este rubro están prometiendo resultados prácticos recién para 2030 o 2035), la economía cuántica para muchos medios e inversores había salido momentáneamente del radar en los últimos meses. Pero todo cambió días atrás.
El martes 4 de este mes la Academia de Ciencias
Sueca dio el Premio Nobel de Física a tres investigadores del campo de la
mecánica cuántica: el francés Alian Aspect, el estadounidense John
Clauser y el austríaco Anton Zeilinger. Según el comunicado oficial, lo
obtuvieron “por sus experimentos con fotones entrelazados, al establecer la
violación de las desigualdades de Bell y ser pioneros en la ciencia de la
información cuántica”.
Un factor clave en el desarrollo de la mecánica cuántica es
que permite que dos o más partículas existan en lo que se llama un
estado entrelazado: lo que le sucede a una de ellas determina lo que le sucede
a la otra, incluso si están muy alejadas. El austríaco Zeilinger
comenzó a usar estados cuánticos entrelazados, y entre otras cosas demostró el
fenómeno de teleportación cuántica, que hace posible mover un estado cuántico de
una partícula a otra a distancia. Esto es fundamental para las nuevas
comunicaciones, destacó la Academia Sueca.
Pero este no fue el único “premio-motor propulsor” que logró
este tema en las últimas semanas. Días antes del Nobel, que otorga US$900.000 a
los ganadores, se conocieron los galardones Breakthrough, que
establecieron multimillonarios como el dueño de Meta, Mark Zuckerberg. Este
premio le da tres millones de dólares a cada científico, y este año se lo
llevaron tres “titanes” de los estudios sobre cuántica teórica y aplicada:
David Deustch, Peter Shor y Charles Bennet.
“Shor, del MIT, en particular se hizo muy famoso porque
logró armar el primer algoritmo cuántico que rompe muy rápido con la
encriptación tradicional”, cuenta a la nacion el físico argentino basado en
Londres Damián Galante. Desde el Kings College de Londres, Galante trabaja en
un grupo de Física Aplicada (estudió esta carrera en Exactas de la UBA) y ganó
recientemente una beca Stephen Hawkings para investigar por cuatro años más.
La encriptación tradicional se basa en la factorización de
números primos muy altos, algo que la computación tradicional puede tardar años
en decodificar. Pero los tiempos se reducen, demostró Shor,
dramáticamente con la vía cuántica. “El potencial de la computación y
la comunicación cuántica es inimaginable, el tema son los obstáculos para
llevarlo a la práctica”, dice Galante.
“La teoría cuántica es tal vez la idea científica más
exitosa jamás formulada. Nunca nadie la pudo falsear, es
increíblemente predictiva, ha clarificado la tabla periódica de elementos, el
funcionamiento del sol, el color del cielo, la formación de galaxias y mucho
más. Sus tecnologías derivadas van desde computadoras hasta láseres o
instrumentos médicos”, escribió el septiembre en el diario The Guardian el
astrofísico y gran divulgador del tema quantum Carlo Rovelli.
En un ya mítico discurso formulado en 1981, el Nobel de
Física Richard Feynman propuso que computadoras con propiedades cuánticas
podrían resolver en el futuro problemas imposibles para la computación
tradicional. Pero, por décadas el desafío pareció imposible; los
“qubits” (el equivalente a los bits) son tremendamente inestables y muy
ruidosos en su cantidad de errores. Sin embargo, en los últimos años
distintos avances permitieron alumbrar una “Segunda Revolución Cuántica”, como
la describió días atrás el físico argentino Juan Pablo Paz (uno de los pioneros
en este tema en el país), en una nota con el periodista especializado en
ciencias Martín De Ambrosio para la nacion.
¿Qué avances hubo este año en este terreno? Aunque no tan
rimbombantes como los de la “supremacía”, las novedades promisorias se
multiplicaron. “La principales empresas que están trabajando en el
tema anunciaron avances escalables y planes para llegar a computadoras con
miles de qubits, como IBM, Microsoft, Intel o Google”, cuenta el físico Marco
Di Tullio, investigador de estos tópicos del Conicet y de la UNLP. En este
sentido, una de las grandes noticias del año en términos de “practicidad” para
empezar a bajar a tierra la complejidad cuántica tuvo que ver con el
anuncio del “primer chip cuántico de la historia”, un hallazgo de
físicos australianos.
El descubrimiento se dio en la Universidad de Nueva Gales
del Sur, en Sidney. Allí se anunció la invención de un “resonador
dieléctrico”: un prisma de cristal que se sitúa sobre el chip de
silicio donde están los qubits (la unidad básica de información cuántica) para
controlar su orientación. Esto evita que las computadoras cuánticas tengan que
incluir enormes cables y operar a cientos de grados bajo cero, como las que
vemos en la actualidad.
“En los años 50, Feynman dijo que nunca entenderemos cómo
funciona el mundo, cómo funciona la naturaleza, a menos que podamos empezar a
crearlo a su misma escala”, dijeron los investigadores australianos a
la revista Science.
En sintonía con las profecías de Feynman, buena parte de la
avanzada empresarial en este tema viene por el lado de las “ciencias de
la vida”: se esperan revoluciones en la medicina, en la química de
materiales o en la genética. En Dinamarca, días atrás la Universidad de
Copenhague, en conjunto con la Fundación Novo Nordisk destinó US$1500 millones
a la construcción de una computadora cuántica funcional, con un programa que se
extiende hasta 2034.
“El campo cuántico está ardiendo. Muchos colegas míos, que
hasta hace pocos años pensaban en tener una carrera académica de por vida, se
fueron a startups o a grandes empresas de tecnología que están ofreciendo
salarios altísimos”, cuenta Galante, que divulga el tema desde su blog FisicaGalante.medium.com y que pronto
expondrá un trabajo conjunto con artistas sobre temática cuántica en una
galería de arte de Londres.
La gran complejidad del tema y sus consecuencias
contra-intuitivas (que en su momento enfurecieron a Albert Einstein) llevan a
tomar estas promesas, también, con mucha cautela, dice el biólogo y divulgador
Diego Golombek, quien acuñó un término al respecto: la “cuanti-chantada”. De
hecho, uno de los más famosos IGNobel (el premio que se otorga de manera
sarcástica a las investigaciones más absurdas) fue en 1998 para Deepak Chopra,
por su aplicación de la mecánica cuántica a la búsqueda de la felicidad.
1 comentario:
Excelente información, gracias por compartirlo.
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