Aran García-Lekue

Profesora Ikerbasque del DIPC

«En el mundo cuántico, una moneda puede ser cara y cruz al mismo tiempo»

- ¿Qué ocurre cuando las cosas se observan a pequeñísima escala?

- Cuando son muy muy pequeñas, obedecen a la mecánica o a la física cuántica, no a la física clásica. Y en ese mundo tan pequeño, hablo de moléculas, átomos, electrones, fotones... las cosas son diferentes a lo que son en el mundo microscópico clásico al que estamos acostumbrados. Diría, de la forma más sencilla posible, que la física cuántica es la que domina la naturaleza en los objetos más pequeños.

- ¿Y cómo son las cosas en ese mundo?

- Por ejemplo, nosotros que hacemos muchas visitas para estudiantes de bachiller, que vienen a ver los laboratorios y siempre les pregunto: ¿de qué color es el oro?

- ¿Dorado?

- Pues depende de qué tamaño y de qué forma. Puede ser rojo, azul, verde... Si coges un lingote de oro y lo partes en partículas de nanómetro, dependiendo exactamente del tamaño y de la forma pueden tener cualquier color. Es decir, cuando empieza a entrar en funcionamiento la mecánica cuántica, hay cosas que no son intuitivas.

- ¿A qué se refiere?

- Que son leyes que no ocurren en el día a día que nosotros podemos observar con nuestros ojos y manipular con nuestras manos. Por eso es intuitivo. De hecho la cuántica es, hasta cierto punto, un poco filosófica. Por ejemplo, voy a hablar del efecto túnel. Los objetos en el mundo cuántico se dice que tienen dualidad onda-partícula y depende cómo las manipules, se comportan de una manera u otra y como consecuencia de esto ocurre el efecto túnel, esto es, los objetos cuánticos pueden atravesar barreras prohibidas en el mundo clásico.

- ¿Eso significa...?

- Vale, si tú estás jugando a frontón, la pelota nunca va a poder cruzar la pared, siempre va a rebotar. Pero si esa pelota, en vez de 10 centímetros de diámetro, fuera un objeto cuántico y esa pared una barrera cuántica, esa partícula podría atravesar la pared.

- ¿Y qué preguntas se hace un físico cuántico?

- Creo que los que trabajamos en física, en general, estamos preguntándonos por qué cada uno de los días, cómo funciona el mundo a nuestro alrededor. Los que hacemos física cuántica queremos saber cómo se comporta la materia y no solo eso, cómo podemos manipularla. Eso es lo que está dando pie a la segunda revolución cuántica. La primera fue entender, más o menos, cómo funciona. Y ahora pasamos de ser observadores entre comillas, a ser manipuladores. Por ejemplo, tú puedes observar las olas de la Zurriola, entender cómo funcionan. Pero también puedes intentar imitarlas, reproducirlas y controlarlas, hacer que se comporten como tú quieres. Es como la fotovoltaica, ¿qué hace? Pues imitar la fotosíntesis.

- ¿Más propiedades sorprendentes?

- En los objetos cuánticos se dice que pueden estar superpuestos. Es como cuando coges una moneda: es cara o cruz, pero cuando tú la lanzas al aire, ¿en qué está? En todo a la vez, no puedes distinguirlo. En los objetos cuánticos pasa un poco lo mismo, están superpuestos, son caras y cruz al mismo tiempo, salvo cuando los miras. Y esa es una propiedad de lo cuántico que los objetos clásicos no tienen y aunque parece una cosa muy bizarra y muy marciana, funciona y se ha demostrado.

- Superposición, efecto túnel... son realidades confirmadas en laboratorio. ¿Puede decirse que estamos ante un cambio de era?

- Ahora estamos empezando a ver la punta del iceberg de lo que va a venir porque creo que en las próximas décadas vamos a ver cosas realmente interesantes y rompedoras. Y no hay que olvidar que las raíces de todo esto tienen un siglo. De hecho, este 2025 se celebra el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas porque hace justo un siglo se fijaron las bases de la mecánica cuántica y a partir de mitad del siglo XX empezaron a aparecer las primeras aplicaciones.

- ¿Hasta qué punto la física cuántica está entre nosotros?

- Los transistores que usamos en los móviles están basados en la cuántica, también el GPS, los láseres, la resonancia magnética nuclear que usamos en los hospitales... Es decir, hay muchísimos dispositivos y aplicaciones hoy en día que se basan en la cuántica, que se ha ido desarrollando en el último siglo. Y ahora se ha producido como un 'boom', porque somos capaces de manipular esas propiedades de la materia a un nivel superior y poder desarrollar tecnologías muy innovadoras, como es la computación cuántica.

- ¿Qué va a suponer para el ciudadano de a pie?

- De hoy a mañana, nada. Quizás porque en la ciencia las cosas no pasan de un día para otro. Es una cosa que florecerá y se verá. Pero si te fijas en los diferentes países que más invierten en ciencia innovadora, ahora mismo en el mundo todos están apostando por la cuántica. Porque se espera que vaya a tener un impacto tecnológico, económico, de conocimiento. Porque podemos entender un montón de cosas que igual no éramos capaces de entender y hacer cálculos que antes no éramos capaces de hacer. Y el hecho de que IBM haya elegido Donostia como sede es algo súper importante. Desde luego, en San Sebastián ya estamos notando que hay ese interés, que atraerá innovación, conocimiento, atraerá a gente y probablemente a empresas punteras que estén interesadas.