La tecnología cuántica está entrando en la ciudad

Después de muchas décadas de trabajo en el laboratorio, numerosos aparatos que se basan en los efectos de la mecánica cuántica están muy cerca de estar listos para el mercado. El principal factor que ha hecho que su disponibilidad en el mercado demore tanto ha sido que sus componentes –semiconductores, técnicas para alcanzar bajas temperaturas a la cuales los sistemas cuánticos funcionan mejor, etc.- tardaron un largo tiempo en ser diseñados.

El primer aparato de tecnología cuántica -aun cuando no se le designó como tal- fue el reloj atómico de cesio, inventado en el Laboratorio Nacional de Física de Gran Bretaña en 1955. Los británicos no explotaron comercialmente el descubrimiento del reloj atómico tras su invención. Actualmente, con todo el potencial de las nuevas tecnologías cuánticas, la historia es muy distinta y las posibilidades de comercialización están en todas las cabezas. "La era de la tecnología cuántica está muy cerca".

"Todo en el mundo natural puede ser descrito por medio de la mecánica cuántica. Nacida hace un siglo, esta teoría es el reglamento de lo que sucede a escalas atómicas y proporciona explicaciones de todo lo que sucede desde el plano de la tabla periódica hasta el zoológico de partículas que salen de los aceleradores de partículas. Ha guiado el desarrollo de tecnologías cotidianas que van desde los láser hasta las máquinas de imágenes por resonancia magnética y dio una fundamentación sólida a las cavilaciones de los astrofísicos sobre misterios como el interior de los agujeros negros y el origen del universo. Revelada por unos cuantos descubrimientos sorprendentes, como que los átomos absorben y emiten energía sólo en paquetes de tamaños discretos (quanta), y que la luz y la materia pueden actuar a la vez como ondas y como partículas, es el más grande triunfo de la física moderna".

La primera revolución cuántica se ubicó en el campo de la física y consistió en avanzar en la comprensión del funcionamiento del mundo a las diminutas escalas en que rige la mecánica cuántica. Así se llegó a descubrimientos inverosímiles: las partículas pueden estar simultáneamente en dos estados; dos partículas están "entrelazadas" y pueden de alguna forma sentir lo que sucede con la otra, aun cuando una gran distancia las separe. "Todo esto era claro desde las matemáticas desde mediados de la década de 1920, pero sólo se hizo manifiesto en experimentos de laboratorio más tarde en el siglo XX. Mientras las predicciones más claras de la teoría eran puestas en uso, por ejemplo en la electrónica, la mecánica cuántica se ganó la reputación de ser contraintuitiva, incluso francamente espeluznante".

La experiencia ganada en aquellos años está ahora pagando dividendos y está dando pie a una segunda revolución cuántica. "Las predicciones más contraintuitivas de la mecánica cuántica están siendo empleadas para hacer mediciones de asombrosa precisión, para generar códigos irrompibles, para formar la base de redes de comunicaciones impenetrables" y para construir computadoras cuánticas que podrían vencer problemas que hoy parecen sencillamente irresolubles. No obstante, mucho antes de que los sistemas computacionales cuánticos alcancen su pleno desarrollo, la tecnología cuántica aplicada a la computación puede prestar valiosos servicios a industrias como la energética, la aeroespacial o las finanzas.

Aun cuando algunas aplicaciones de la tecnología cuántica ya están en uso (sensores, modestas redes cuánticas, "computadoras cuánticas rudimentarias", entre otras), son muy pocos los que están listos para ser ampliamente usados y las ventajas de la tecnología cuántica están aún muy lejos de su plena explotación. "Hay aún mucho trabajo por hacer".

La buena noticia es que la mayoría de los retos ya no son científicos sino que están más bien relacionados con la ingeniería. "Los startups están abrazando la tecnología con entusiasmo y los gigantes tecnológicos ya han plantado sus banderas. Hay un amplio consenso en que Google es la empresa que está más adelante en la tecnología de la computadora cuántica y que Microsoft tiene el plan más completo para hacer el software necesario". Una buena cantidad de dinero público -de entidades nacionales y supranacionales- está también fluyendo hacia la tecnología cuántica, en medida importante porque algunas de sus aplicaciones pueden tener implicaciones para la seguridad nacional.

La tecnología cuántica parece estar lista para encontrar rápidamente las vías de su aplicación en todo tipo de productos y servicios, la mayor parte de los cuales están aún detrás de la escena. La tecnología cuántica "podrá ser rara, pero promete ser también maravillosa".