El Instituto de Física Corpuscular, centro mixto del CSIC y la Universitat de València reconocido con la acreditación Excelencia Severo Ochoa, se suma a la conmemoración del Día Mundial de la Cuántica en el centenario del nacimiento de esta disciplina científica con la organización de dos charlas de divulgación sobre la historia de la física cuántica y la computación cuántica en la actualidad, conjuntamente con la Escuela Técnica Superior de Ingenieria (UV), la Universitat Politècnica de València y QuantumSpain.

Las ponencias serán impartidas por investigadores y estudiantes del instituto y de la UPV: Andreu Anglés (investigador postdoctoral en la UPV), Miriam Lucio (investigadora Ramón y Cajal del IFIC-UV) y Rodrigo Martínez (investigador predoctoral en la UPV), y tendrán lugar el próximo viernes, 11 de abril, de 17 a 19 horas en la delegación del CSIC en València, la Casa de la Ciencia, ubicada en el casco antiguo de la ciudad.

En primer lugar, Andreu Anglés realizará un recorrido por la historia de la física cuántica desde su origen, hace ahora un siglo, hasta nuestros días. Por su parte, Miriam Lucio y Rodrigo Martínez abordarán la situación actual de la computación cuántica, destacando las diferentes aplicaciones y tecnologías, así como los principales avances y desafíos que presenta.

El Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas 

La UNESCO ha proclamado el 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas, enmarcado en el centenario de su nacimiento, pues los orígenes de la física cuántica se remontan a principios del siglo XX. Se suelen atribuir al momento en que el físico alemán Max Planck formuló la teoría conocida como ley de Planck, que ‘cuantifica’ la energía de un fotón en función de su frecuencia empleando la constante de Planck. Por ello, el destacado científico recibió el Premio Nobel de Física en 1918.

De este acontecimiento proviene también la elección del 14 de abril como el World Quantum Day, o Día Internacional de la Cuántica. “A los físicos nos gusta mucho asociar números famosos, como la constante de Planck y el número Pi, con fechas del calendario. Así, el 14 de abril, cuarto mes de nuestro calendario, forma el 4.14, las tres primeras cifras redondeadas de la constante de Planck”, sostiene Miriam Lucio.

El inicio de esta ‘forma cuántica’ de entender el mundo que nos rodea supuso una auténtica revolución en el campo de la física: muchos de sus principios son muy difíciles de comprender usando la intuición, e incluso parecen ir en contra de lo que observamos en la vida diaria. De hecho, existe una rama de la ciencia que se centra en interpretar los postulados de la mecánica cuántica. 

Uno de los mejores ejemplos de esta es la dualidad partícula-antipartícula formulada por el físico teórico De Broglie, la cual pone de manifiesto que partículas como el electrón o el fotón, entre otras, se comportan también como ¡ondas! y, como tal, presentan unas características asociadas. Así, según el tipo de experimentos se ‘comportarán’ bien como ondas, o bien como partículas. Aunque esto puede parecer un poco extraño a primera vista, estamos ante un principio básico de la física cuántica, ¡comprobado experimentalmente! 

Por otra parte, una de las consecuencias más impresionantes de la física cuántica radica en el desarrollo de la computación cuántica. El objetivo de esta disciplina es emplear las propiedades y los principios de la mecánica cuántica para programar ordenadores. “Cuando pensamos en ordenadores, normalmente nos imaginamos sistemas clásicos, como el PC o el portátil. En computación cuántica, hablar de un ordenador cuántico implica hablar de un sistema cuántico al que se le aplican operaciones para obtener el resultado que queremos”, explican los investigadores. “El mundo de la computación cuántica es un universo fascinante por descubrir, con un potencial extraordinario para resolver problemas muy complejos de la computación”, añaden.

Por su naturaleza cuántica, estos sistemas suelen requerir unas condiciones de temperatura, estabilidad y demás muy específicas e inalterables. Por eso, uno de los principales retos de los ordenadores cuánticos radica en el aspecto tecnológico: ¿cómo podemos fabricar ordenadores cuánticos con los que podamos resolver problemas reales, y que funcionen correctamente? Esta pregunta la intentan resolver muchos grupos de investigación y compañías en todo el mundo: estamos en la segunda revolución cuántica. En esta carrera compiten IBM, Microsoft, Google, Amazon y muchos otros gigantes del sector tecnológico, de la mano de investigadores, incluyendo también al personal del IFIC, el CSIC, la UV y la UPV. 

Los ordenadores cuánticos han experimentado un gran progreso a lo largo del tiempo, y su capacidad se ha incrementado hasta casi en un factor 100 en algunos casos. Sin embargo, aún queda mucho por hacer, descubrir e investigar. ¿Se puede conseguir que estas máquinas / computadores proporcionen resultados fiables, sin ruido de fondo? ¿Cuál es el futuro de la computación cuántica?

Si queréis saber más acerca de los fundamentos, la tecnología y los retos de la computación cuántica, os esperamos en la Casa de la Ciencia el próximo viernes. 

Calle Bailía, 1, Ciutat Vella.