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Con motivo del curso de verano El nuevo misterio de la física cuántica ya tiene aplicaciones: una introducción a la Teoría Cuántica de la información que se celebra durante esta semana en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Oviedo, el prestigioso físico Juan Ignacio Cirac impartió una conferencia titulada Introducción a los simuladores cuánticos. Tras una clara y precisa exposición, Fooly_Cooly y yo tuvimos la ocasión de poder plantearle una serie de preguntas a modo de mini-entrevista, que hoy os presentamos. Para los que todavía no conozcáis a Juan Ignacio Cirac, os diré que es actualmente de los físicos españoles de mayor prestigio (si no el que más).

Se licenció en la Universidad Complutense de Madrid en 1988 y tras una estancia de 5 años como profesor titular en la Universidad de Castilla la Mancha (1991-1996), pasó a ser catedrático en el Institut für Theoretische Physik en Innsbruck, Austria (1996-2001). Desde el año 2001 es director de la División Teórica del Instituto Max-Planck para la Óptica Cuántica en Garching, Alemania. Posee más de 200 artículos publicados, siendo uno de los científicos más citados en su campo: la Teoría Cuántica de la Información. Posee también numerosos premios de prestigio internacional como pueden ser, la Medalla de la Real Sociedad Española de Física (2002), el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica (2006), el Premio Nacional de Investigación Blas Cabrera (2007), o el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento y la Cultura en Ciencias Básicas (2008).

Una vez hecha la presentación de este gran físico pasemos a la entrevista.

PREGUNTA: Ante todo gracias por los 5 minutos que se ha tomado la molestia de estar con nosotros, porque sabemos que tenía prisa.
RESPUESTA: Encantado, no os preocupéis.

P: Le queríamos un poco empezar a preguntar qué motivación hay hoy en día para interesarse por la física y estudiarla; y más aún luego extenderse a estudiar cosas que no están tan establecidas en lugar de cosas más comunes en el campo de la física.
R: Lo primero quiero decir que la física es algo muy extenso. Mucha gente se piensa que el físico es aquel que está encerrado en un laboratorio, que ni come ni nada, y eso no es verdad. Físicos hay un poco de todo. Hay físicos en laboratorios, hay otros físicos que hacen cosas muy teóricas, otros físicos que trabajan en empresas que hacen un trabajo extraordinario, otros físicos que trabajan en algo técnico, hay físicos que por su formación y diversa actividad hace que sean empresarios… La física es una carrera muy amplia, con muchas posibilidades, sobre todo yo diría eso: con muchas posibilidades. Desde hace algo muy básico, o muy abstracto, hasta hacer algo muy aplicado, y yo creo que esa es una de las motivaciones para estudiar física. Te da una formación con la que puedes hacer desde algo teórico casi tocando la filosofía, a algo muy matemático, a algo muy práctico, hasta construir aparatos o crear nuevos sistemas de comunicación. Es un abanico muy amplio.

P: Su trabajo se centra en la mecánica cuántica y en especial la óptica cuántica. Así a grandes rasgos, para los que no sepamos lo que es la óptica cuántica, cuéntenos un poco qué es, en qué se basa…
R: La óptica cuántica estudia la interacción entre la luz y la materia con una descripción cuántica, es decir tanto la luz como la materia hay que tratarlas con el formalismo cuántico. Típicamente la materia se mueve a velocidades no relativistas, es una teoría cuántica no relativista para la descripción de los efectos entre luz y materia: pues como los átomos o moléculas absorben o emiten fotones, cómo se pueden utilizar esos fotones para manipular los átomos y cómo se pueden utilizar los átomos para manipular los fotones.

P: ¿Dónde aparece la relación entre óptica cuántica y el campo en el que quizás es usted más conocido, la computación cuántica? ¿Dónde aparece la relación entre estos dos temas?
R: La computación cuántica es algo abstracto. Es utilizar las leyes de la física cuántica para realizar cálculos. Ahora, si pensamos cómo hacerlos en la práctica, lo tenemos que hacer con un sistema físico y la óptica cuántica precisamente te dice cómo hacerlo con ciertos sistemas físicos: cómo hacerlo con átomos y con luz.

P: Hablando de los ordenadores cuánticos, ¿cuándo cree que podrán aparecer? ¿Llegarán a poderse utilizar a nivel de usuario? Es decir, si los costes que conlleva la infraestructura que implica un ordenador cuántico actualmente, o que pensamos que implicará, llegará algún día al nivel usuario para que tengamos todos un ordenador cuántico en casa debajo de la mesa ejecutando cálculos para entretenimiento, trabajo, o lo que sea.
R: Pues, no lo se. No se cuándo tendremos un ordenador cuántico, bueno, ordenadores cuánticos tenemos, pero son muy pequeñitos y no sirven para nada que sea competitivo. ¿Cuándo tendremos un ordenador cuántico que pueda hacer cálculos que no podemos hacer hoy en día? No lo se, y eso pueden ser 20, 30, 40 años, depende del desarrollo tecnológico. Por ahora funciona bien, pero no sabemos si nos vamos a encontrar en algún momento con un obstáculo, ese es el problema fundamental.
Y tampoco se como va a ser. No se si habéis visto alguna vez alguna imagen de cómo se imaginaban, los que construyeron los primeros ordenadores, los ordenadores del futuro. Pues una habitación que está llena de palancas y de pantallas de televisión enormes con muchas luces y claro, eso no tiene nada que ver con nuestros portátiles. Así que yo creo que pasa lo mismo con nuestros ordenadores cuánticos. Y de hecho, pues es posible que para las necesidades más mundanas que tenemos hoy en día, para jugar y todo eso, los ordenadores usuales nos cubran ya todas las necesidades.

P: ¿Cuál es el coste medio aproximado que lleva una investigación de un prototipo de ordenador cuántico que pueda efectuar pequeños cálculos?
R: Pues es un coste continuado, pero con un personal de 50 personas sobre un millón de euros al año.

P: Con respecto a la otra alternativa que hay a medio camino entre la computación clásica y la cuántica, que sería la computación con fotónica y guías ópticas, ¿qué perspectiva hay desde el punto de vista de alguien que se dedica a la computación cuántica? ¿Hay peligro de que avance más rápido y se acaben las investigaciones en computación cuántica porque la fotónica resulta ser más productiva?
R: Hay un cambio conceptual. Los ordenadores ópticos son ordenadores clásicos, lo que pasa que funcionan más rápido por lo que sea. El ordenador cuántico no tiene nada que ver con la mejora del software o del hardware, son otras leyes de la naturaleza. Hay cosas que los ordenadores ópticos nunca podrán hacer porque tendrían que utilizar todo el universo como ordenador para poder hacer algo que con 1000 átomos o 100.000 átomos se podría hacer. Es decir, hay algo conceptual, el ordenador cuántico, si lo construimos, siempre podrá hacer cosas que ni un ordenador óptico ni cualquiera que se podría imaginar cualquier persona podría hacer.

P: Por tanto, la principal diferencia es el tipo de procesos que se podrían llevar a cabo con un ordenador cuántico, ¿no?
R: La principal diferencia es las leyes en las que se basa el funcionamiento. El ordenador óptico son las mismas leyes que el ordenador que tienes encima de la mesa: son ceros y unos que se manipulan de una forma o de otra. Ahora, el hardware puede ser óptico, puede ser electrónico… En el cuántico no se trabaja con ceros y unos, se trabaja con estados cuánticos y eso es lo que le da la potencia.

P: Ya para terminar, ¿qué les diría a todos aquellos que están interesados en la física y se van a animar a estudiar la carrera? ¿Algún consejo o recomendación?
R: Lo primero felicitarles porque han escogido una carrera muy, muy buena. Y yo lo que les aconsejaría es que se preparasen bien, que estudien razonablemente, aunque no solo hay que estudiar en la vida porque hay muchas cosas importantes que hacer, pero que estudien razonablemente; que aprendan, y que luego elijan algo que se les de bien y que les guste. Con eso triunfarán. Eso es lo más importante.

P: Y por último, ¿en una o dos palabras cómo calificaría el papel de España en cuanto a la investigación científica?
R: Yo diría que aceptable.

P: Muchas gracias por concedernos esta entrevista.

Nos gustaría dar de nuevo las gracias a Juan Ignacio Cirac por tener la amabilidad de concedernos esta entrevista. Se le vio durante los casi 10 minutos que estuvimos con él como una persona muy cercana y comunicativa: todo un placer hablar con este gran físico.

Saludos