El Nobel de Física premia la manipulación de sistemas cuánticos

El francés Serge Haroche y el estadounidense David Wineland reciben este año el premio Nobel de Física por lograr en sus respectivos laboratorios lo que se consideraba inalcanzable: atrapar, medir y manipular partículas individuales, como los fotones, pero conservando su naturaleza cuántica. Sus ingeniosos y difíciles experimentos sobre las interacciones entre la luz y la materia, realizados independientemente, han abierto la senda hacia la construcción, en el futuro, de ordenadores superrápidos basados en la mecánica cuántica, señaló ayer el Comité Nobel. Wineland, además, se basó en sus experimentos para construir un reloj óptico de precisión más de cien veces superior a la de los relojes atómicos de cesio, tanta que si hubiera empezado a medir el tiempo desde el Big Bang, hace casi 14.000 millones de años, no se habría desviado hoy más de cinco segundos.

En él microcosmos, regido por la mecánica cuántica, pasan cosas extrañas, contrarias a nuestra experiencia en el mundo macroscópico, recuerda la Real Academia Sueca de Ciencias, al explicar los trabajos de Haroche y Wineland. “Las partículas individuales, en el mundo cuántico, no son fáciles de aislar de su entorno y pierden sus misteriosas propiedades en cuanto interactúan con el mundo exterior”. Por ello, muchos fenómenos cuánticos no se podrían observar directamente. Y esto es precisamente lo que lograron los dos galardonados en sus experimentos, aislando, midiendo y controlando los frágiles estados cuánticos de iones (átomos eléctricamente cargados) en el caso del estadounidense, y fotones de luz, el francés. Ambos científicos nacieron en 1944 y se reparten al 50% los 925.000 euros del Nobel este año.

Haroche, científico del colegio de Francia y de la Escuela Normal de París, paseaba ayer con su esposa cuando recibió la mágica llamada de Estocolmo. “Por suerte pasaba junto a un banco en ese momento y me pude sentar; cuando vi el prefijo 46 (de Suecia) me di cuenta de que era real”, contó ayer este físico francés nacido en Casablanca (Marruecos). Más tarde explicó, acerca de su trabajo: “Intentamos estudiar de la forma más simple posible la interacción entre la materia y la luz, entre los átomos y los fotones”, informa Efe. También tuvo palabras para la nueva generación de investigadores: “Es esencial atraer a los jóvenes brillantes hacia las carreras científicas, de investigación fundamental” y recomendó “simplificar burocracia para evitar que los jóvenes dediquen demasiado tiempo a buscar dinero para poder investigar” en lugar de dedicarse a su trabajo científico.

En el universo cuántico, las partículas pueden estar en diferentes estados simultáneamente y la mera observación determina uno u otro. Por eso Wineland, investigador del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (Estados Unidos) y de la Universidad de Colorado, describió sus experimentos como “una nanoversión de una canica subiendo y bajando por las paredes de un cuento y estando en el lado derecho y el izquierdo simultáneamente”, informa Reuters.

La manipulación y observación directa de los sistemas cuánticos individuales es lo que abre la puerta hacia la computación ultrarrápida del futuro. En los ordenadores convencionales, actuales, la unidad básica de información, el bit, puede asumir dos valores: uno o cero. Pero en un ordenador cuántico, la unidad de información puede ser uno y cero a la vez, por lo que los bits cuánticos (qbits) pueden tener cuatro valores: 00, 01, 10 y 11, multiplicándose así la capacidad de manejar información, recuerda la Academia Sueca.