¿Qué es el manifiesto cuántico?

Los físicos cuánticos europeos han hecho algunas cosas asombrosas durante las últimas décadas: enviaron fotones solos a la órbita terrestre y regresaron, crearon bits cuánticos que estarán en el centro de las computadoras que pueden romper la encriptación actual y “teletransportar” los estados cuánticos de los fotones, electrones y átomos.

Pero han tenido menos éxito en convertir la ciencia en tecnología. Al menos esa es la sensación de unos 3,400 científicos que firmaron el “Manifiesto Cuántico”, que exige un gran proyecto europeo para apoyar y coordinar la investigación y el desarrollo de tecnología cuántica.

manifiesto cuántico
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La Comisión Europea los escuchó y respondió en mayo con un megaproyecto de 10,000 millones de euros denominado Quantum Technology Flagship, que se iniciará en el año 2018.

“Europa tenía dos opciones: unirse y competir u olvidar todo y dejar que otros capitalizaran la investigación realizada en Europa”, dice Anton Zeilinger, un físico de la Universidad de Viena que hizo un trabajo de avance en la teleportación cuántica, que sería clave para un futuro de Internet asegurado por la física cuántica.

La Comisión Europea anunció formalmente la financiación de este proyecto en mayo en una conferencia en Amsterdam, organizada por QuTech, el laboratorio de investigación cuántica más destacado en los Países Bajos.

Conglomerado de compañías en Estados Unidos que llevan la delantera en la investigación de la computación cuántica.

Allí, alrededor de 350 científicos, representantes de la industria europea y emisarios de empresas tecnológicas globales basadas en EE.UU., como Google, Lockheed Martin y Microsoft, analizaron las prioridades del proyecto.

“La organización y la forma del buque insignia todavía tiene que ser definido”, dice Anouschka Versleijen, un científico de materiales y director de programa en QuTech. “Pero la pelota se ha puesto en marcha.”

En Amsterdam, las potenciales tecnologías cuánticas debatidas fueron mucho más allá de los sospechosos habituales: un cifrado inquebrantable, un Internet insalvable, y la informática que pueden resolver los problemas que las máquinas actuales tendrían que resolver durante 100 años.

Las nuevas tecnologías incluyeron la simulación cuántica, sensores cuánticos, imágenes cuánticas, relojes cuánticos y software y algoritmos cuánticos.
En la simulación cuántica, las computadoras cuánticas construidas específicamente realizarían el modelado a nivel de mecánica cuántica de materiales, lo cual sería impráctico en las computadoras clásicas actuales.

Las simulaciones dilucidarían las estructuras finas de los superconductores y mapearían complejas reacciones químicas para predecir si un material de nueva ingeniería sería estable.

Los sensores cuánticos y la imagen cuántica serán especialmente útiles en medicina. Por ejemplo, permitirán nuevas formas de detectar el campo magnético del corazón, que podría diagnosticar y distinguir con más precisión las enfermedades del corazón.
“Usted será capaz de obtener imágenes de cosas que nunca pudimos ver antes”, dice Mark Everitt, un físico que se centra en la ingeniería cuántica en la Universidad de Loughborough, en Inglaterra.

Los relojes cuánticos, que rastrean las vibraciones de un solo átomo para proporcionar una precisión casi inimaginable, servirán para una amplia gama de propósitos, incluyendo mediciones precisas del potencial de gravedad local y sincronización de precisión de las transacciones financieras, dice Helen Margolis, del National Physical Laboratorio.

Ella informa que el mejor de estos relojes cuánticos podría ser hecho tan exacto que ganarían o perderían no más de 1 segundo cada 30 mil millones años.
Los nuevos algoritmos cuánticos podrían permitir a los ordenadores cuánticos procesar los datos a una velocidad mucho mayor, permitiendo búsquedas en bases de datos, aprendizaje de máquinas y reconocimiento de imágenes con una velocidad sin precedentes.

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Hacer uso de tales algoritmos podría hacerse más fácil para una gama más amplia de codificadores debido a los compiladores cuánticos en los que Microsoft y otros están trabajando.

Con este tipo de tecnologías potencialmente valiosas, ¿por qué Europa no hizo ésto antes? Según Zeilinger, una parte del problema estaba en la comunicación entre científicos e ingenieros.

Parte de la rareza de la teoría cuántica pone a un lado a los ingenieros, dice. “Este es un viejo problema en Europa: la industria europea es más escéptica que en Estados Unidos, aunque ahora está perdiendo parte de su escepticismo”, dice.

Everitt está de acuerdo. Muchas áreas de la mecánica cuántica ya no son problemas de la física; Ahora están planteando problemas, argumenta. “Para estas áreas, veremos un gran progreso que conducirá a nuevos productos”.

Algunos centros de actividad en Europa:

ALEMANIA

Bandera de AlemaniaMax Planck Munich (MPQ): Demostración de una puerta lógica cuántica para fotones.

HOLANDA

Bandera de Holanda

QuTech, Universidad Tecnológica de Delft: Bloque de construcción corregido por error demostrado de un ordenador cuántico.

POLONIA

Bandera de Polonia

Centro Nacional de Información Cuántica (KICK), Gdansk: Explora los límites fundamentales de la criptografía cuántica.

ESPAÑA

Bandera de España

Instituto de Ciencias Fotónicas (IFCO), Barcelona: Fundamentos teóricos descubiertos para ciertas simulaciones cuánticas.

REINO UNIDO

Bandera del Reino Unido

Tecnologías de Información Cuántica en Red (NQIT), Universidad de Oxford, Inglaterra: Construyó la primera puerta lógica cuántica usando dos tipos diferentes de iones.

 

Fuente: Institute of Electrical and Electronics Engineers

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