El director de la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica de Alemania, el físico catalán Juan Ignacio Cirac (Manresa, 1965), Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica 2006, expone las aplicaciones que la computación cuántica, campo donde es uno de los mayores expertos mundiales, tendría en física de partículas.
- ¿Qué son los sistemas físicos de muchos cuerpos y por qué es complejo su estudio?
-Sabemos que estamos hechos de partículas más pequeñas como son los átomos, las moléculas... A su vez, éstos están compuestos de otras partículas más pequeñas todavía. Así pues, cuando tenemos muchos átomos, moléculas, electrones... decimos que tenemos muchos cuerpos. El problema fundamental que tenemos en física, pero también en química, es que cuando nos encontramos con un sistema de más de 10, 20 o 30 cuerpos, es muy difícil predecir su comportamiento. A través de la física cuántica podemos introducir métodos que permitirán resolver algunos de estos problemas.
- ¿Qué puede aportar la mecánica cuántica al problema de la complejidad en física?
-La complejidad surge cuando tenemos muchos cuerpos y estos empiezan a comportarse no ya individualmente, sino que emergen propiedades colectivas, algunas de las cuales aparecen dentro del marco de la física cuántica. El problema que tenemos es que son muy difíciles de predecir, de entender o de comprender, e incluso de utilizar. Los ordenadores o simuladores cuánticos nos ofrecen métodos alternativos que nos permiten describir las propiedades emergentes en sistemas complejos.
- Hace cinco años estimó que "entre 10 y 50 años" los ordenadores cuánticos serían una realidad. ¿En este lustro, cuánto avanzado la tecnología de estas computadoras del futuro con una potencia de cálculo inimaginable?
-Se han anunciado ya prototipos mayores, que tienen hasta 50 bits cuánticos (Qubits), y hay algunas compañías que los venden. Es decir, que el primer paso de los ordenadores cuánticos se ha dado. Ya no tenemos sólo prototipos de demostración, sino que ya pueden hacer algo más interesante. Pero, aún quedan muchos años, quizás otros 10 o 15, para tener ordenadores cuánticos mucho más potentes para abordar aplicaciones más importantes.
- El programa del Gobierno de contratos postdoctorales Ramón y Cajal permitió el retorno de muchos investigadores españoles en el extranjero que ahora no encuentran sitio en el sistema de investigación español y deben de volver a emigrar, lo cual supone una doble frustración. ¿Cómo ve esta expectativa truncada?
-El Ramón y Cajal levantó muchas esperanzas. De hecho, permitió a muchos científicos extraordinarios volver a España. Pero creo que probablemente no se pensó no sólo ya en la continuidad de estos investigadores aquí, sino tampoco en dotarlos de recursos necesario para hacer investigación de muy alto nivel. Otro error es no haber previsto cuál iba a ser su continuidad. Muchos países anglosajones tienen estos programas de atracción de talento, pero en esos casos cuando llegas allí ya sabes que tienes la oportunidad de quedarte e incluso de promocionar hasta catedrático. En España también se tenía esta intención, pero no ha salido adelante por los vaivenes de la crisis y porque los gobiernos cambian de opinión o de forma de pensar. O sea, que lo era una idea muy buena, como dicen los ingleses, ha pasado de sueño a pesadilla.
- He leído una frase suya que habría que esculpirla: "La investigación científica de hoy será la economía de un país dentro de 20 años". ¿Qué podemos hacer para que a nuestros gobernantes y a las empresas se les caiga la venda del cortoplacismo?
-Es una pregunta muy difícil de contestar, pues no basta con aumentar la inversión en investigación. Eso no es todo. O sea, no se trata simplemente de financiar mejor, sino que se tienen que habilitar los canales necesarios para que esa investigación llegue a algo. Y no solo eso, sino que tienes que dar la posibilidad de que las industrias y empresas también inviertan en investigación. Si uno compara la financiación de la investigación en España con países qué funcionan bien en este campo, como Alemania o Suecia, nos damos cuenta que existe una gran diferencia que viene dada sobre todo por la contribución privada. La razón fundamental de esta divergencia es que en España no existe tal vez el tejido industrial, las iniciativas o las facilidades para que las empresas destinen fondos a la investigación. Además, tenemos que concienciar a la sociedad de que cuando venga alguna crisis los primeros que lo paguen no sean los científicos. En otros países lo último que se recorta es ciencia y Educación.
- El remedio de España para superar la crisis, recortar en investigación y educación, cosa que no hizo Alemania, fue una receta equivocada...
-Lo he dicho siempre, pero no como una acusación al Gobierno que esté o al que tenga que venir. Nuestros gobernantes deben mirarse en el espejo de los países a los que aspiramos a parecernos y observar lo que hacen cuando viene una crisis o si quieren basar su economía en la ciencia, tecnología y la educación. Recortar en ciencia es como dejar de regar durante un año un campo en plena producción, si se secan los árboles y se mueren habrá que esperar mucho tiempo para que vuelvan a crecer y den frutos.
Líder de la revolución del "Qubit"
- Juan Ignacio Cirac es uno de los líderes mundiales en teoría cuántica de la información, es decir en la aplicación de las leyes de la mecánica cuántica al procesamiento y transmisión de datos. El paradigma de la computación que propone permite ordenadores con una potencia de cálculo inimaginable. En la computación digital, la unidad mínima de información, el bit, sólo puede tomar dos valores (0 o 1). Sin embargo, en la computación cuántica el bit cuántico (Qubit) no solo es un 0 o 1, sino que también puede ser 0 y 1 a la vez debido a que las partículas pueden estar en superposición coherente. Esta propiedad permite realizar varias operaciones en paralelo, lo que incrementa enormemente la capacidad de cálculo para resolver algoritmos de forma mucho más rápida. Se estima que un ordenador cuántico de 30 Qubits equivaldría a un procesador convencional de 10 teraflops (10 millones de millones de operaciones por segundo), cuando las computadoras actuales operan en magnitudes de gigaflops (miles de millones de operaciones por segundo). El ordenador cuántico está llamado a revolucionar el mundo de la información ya que permitirá una comunicación más eficaz y segura. Esto se debe a que las leyes de la mecánica cuántica posibilita enviar información de un lugar a otro de forma que no pase por ningún sitio, evitando así que alguien acceda a los datos. ¿Magia? No, ciencia.
