¿Por qué tantos países están poniendo interés y recursos en el desarrollo de tecnologías cuánticas? ¿Por qué Chile creó un Comité para este tema? ¿Qué son las tecnologías cuánticas, ah?
El académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencia, Francisco Albarrán Arriagada, define a las tecnologías cuánticas como la “aplicación tecnológica o ingenieril que dentro de sus fundamentos utilice algún fenómeno cuántico manipulable de forma coherente”. Los fenómenos cuánticos se refieren al comportamiento de los átomos y sus componentes (partículas subatómicas como por ejemplo, los electrones).
Las tecnologías cuánticas se clasifican en primera y segunda generación. Las de primera son muy cercanas y casi de uso cotidiano: el rayo láser, los semiconductores de los celulares, la resonancia magnética nuclear y la microscopía de efecto túnel y electrónica de barrido. Mientras que la de segunda consiste en la manipulación de los fenómenos cuánticos y el control de dos efectos: la superposición cuántica y el entrelazamiento cuántico.
La superposición cuántica tiene relación con la posibilidad que tienen los sistemas descritos por el mundo cuántico, de estar en distintas configuraciones al mismo tiempo. Esto es diferente a lo que conocemos, por ejemplo, en computación a través del sistema binario de ceros y unos, donde cero es no y uno es sí. La computación cuántica supone la capacidad de calcular al mismo tiempo todas las posibilidades de ceros y unos, disminuyendo los tiempos que le tomaría hacer lo mismo a un equipo con el sistema binario.
Por otra parte, el entrelazamiento se refiere a la capacidad que tienen los sistemas a nivel cuántico, de vincularse y correlacionarse, afectándose uno a otro aunque estén muy separados. Esto significa que si dos sistemas cuánticos se entrelazan y luego se separan a distancia muy lejana, observar a uno permitirá conocer el comportamiento de ambos, ya que seguirá entrelazado con su “pareja”. Esto es de especial interés para muchos países en términos de seguridad de la información y comunicación ultrarrápida, porque al tratar de espiar o hackear la información contenida en uno de los sistemas cuánticos, su par entrelazado podrá dar cuenta de eso.
Pero la manipulación suma complejidad, porque requiere condiciones especiales de aislamiento. Por esta razón, en nuestro país se apuesta a la creatividad de los científicos locales para el desarrollo de softwares cuánticos. “En ese sentido, se espera que cuando llegue la tecnología del hardware, uno pueda hacer programas que sean para transmitir datos, codificar y decodificar información”, señala el Dr. Albarrán.
Las tecnologías cuánticas prometen un cambio contundente en diferentes ámbitos de la vida. Con la computación cuántica se podrá resolver casi cualquier problema que se escriba para ese sistema. “La mecánica cuántica acelera el cómputo de una manera asombrosa, entonces muchos problemas que hoy son insolubles, se van a solucionar, como por ejemplo la predicción del clima, que es un problema caótico que no se puede resolver y por eso tiene aproximaciones”, detalla el Dr. Albarrán.
En esa línea, el académico del Departamento de Física destaca que es necesario ser responsables con las expectativas que se pueden generar con el desarrollo de tecnologías cuánticas, debido a que son muy costosas y todavía se trabajan a nivel de laboratorios. Es decir, “que estas cosas puedan impactar realmente en la sociedad… es muy probable que no sea durante mi vida”.
Este año, el gobierno del presidente Gabriel Boric Font anunció la creación en Chile de una Comisión Experta en Tecnologías Cuánticas, donde el Dr. Albarrán fue invitado a participar junto a siete expertas y expertos que buscan aportar “una mirada diferente y fresca sobre el tema, y obviamente ser representante de una de las universidades más importantes de la educación pública, como es la Usach”.
Sobre su participación en esta Comisión, el Dr. Albarrán sostiene que la idea es que el país genere conocimiento ad-hoc para enfrentar los cambios tecnológicos que impactarán a la sociedad global en las próximas décadas.