"Creo que puedo afirmar a ciencia cierta que nadie entiende realmente la mecánica cuántica", dijo el físico Premio Nobel Richard Feynman. Y la losa de que esta disciplina es demasiado compleja, contraintuitiva, misteriosa, casi mística, pervive hoy en día. El estudio del comportamiento de la materia y la energía en el mundo microscópico –átomos, electrones y fotones– celebra este año su centenario, y la ONU ha declarado en 2025 como el año internacional de la ciencia y la tecnología cuántica. No hay dudas de que ha dado la vuelta a la forma en que se entiende la investigación, el mundo y la geopolítica, pero hasta hace veinte años todavía había reticencias e incomprensión hacia la física cuántica dentro de la misma comunidad científica.

Que Alba Cervera (Barcelona, ​​1991) decidiera estudiar física tiene mucho que ver con Star Trek e Isaac Asimov. A su padre le gustaba mucho la ciencia ficción y le inculcó esa pasión. Cervera se deleaba por todo lo relacionado con el espacio y decidió que quería ser astrofísica. Sin embargo, cuando estudiaba el grado de física en la Universidad de Barcelona descubrió la información cuántica y se volcó de lleno. Y hoy es una de las voces científicas más reconocidas en ese ámbito.

La física cuántica, a menudo percibida como teoría abstracta y alejada del día a día, ha sido una de las fuerzas más transformadoras del mundo contemporáneo. Desde principios del siglo XX, esta disciplina ha cambiado la forma en que entendemos la realidad y ha hecho posibles avances como los ordenadores, internet o los teléfonos móviles. Ahora, cuando su aplicación se extiende a campos como la inteligencia artificial o las comunicaciones seguras, la cuántica vuelve a situarse en el centro del debate científico y social.

La primera vez que Pol Forn-Díaz oyó hablar de información cuántica fue en un curso de verano en medio del Pirineo aragonés. No hacía mucho que había terminado la carrera y se quedó totalmente fascinado al oír Antonio Acín, un físico teórico del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), hablando de información cuántica. Poco después, al iniciar el doctorado en los Países Bajos, conoció a grupos de investigación que aplicaban la superconductividad, otro tema que le interesaba, para información cuántica. Fue una revelación que le empujó a dar "un salto al vacío" ya lanzarse a investigar en este ámbito totalmente nuevo.

Todo necesita una historia. Es cómo los humanos entendemos y explicamos el mundo. Y las mejores historias son siempre las de sus orígenes. Primero no hay nada y después hay algo. Ocurre con los superhéroes, con los grupos de música y, sí, también con las teorías científicas. El problema es que rastrear el origen exacto de una teoría para identificarlo en forma de punto en el espacio-tiempo es una actividad que contiene una buena dosis de inocencia y otra de arbitrariedad. Es ahí donde entra en juego el poder de las historias. La calidad de una historia es el árbitro que puede decidir, sin ningún tipo de inocencia, el instante en el que nace una teoría.

El desarrollo de la mecánica cuántica que comenzó con el hallazgo del físico alemán Werner Heisenberg en la isla de Helgoland, ha permitido entender el funcionamiento de la materia a escalas microscópicas con un grado de precisión y detalle inaudito. Y, como ocurre siempre, con la comprensión vienen las aplicaciones. Seguro que mientras paseaba encaboriado por los acantilados de aquella isla remota, Heisenberg no pensaba en las aplicaciones de su búsqueda. Le empujaban la curiosidad pura de entender la naturaleza a su nivel más fundamental, el reto intelectual que esto suponía y, muy probablemente, la punzada al ego que representaba la posibilidad de resolver un rompecabezas que manejaba de cabeza al propio Einstein. Pero lo que Heisenberg descubrió en esa isla, y que mucha otra gente contribuyó a agrandar, cambió el mundo. Y lo hizo porque contenía la semilla de tres tipos de ideas: las científicas, que explican cómo funciona la naturaleza; las tecnológicas, que manipulan la materia para obtener un beneficio práctico; y las sociales, que redibujan la organización de la sociedad.

El comedor del Hotel Métropole de Bruselas desprendía el aroma habitual de café por las mañanas. Las mentes más brillantes de principios del siglo XX se reunían en torno a las mesas, adentradas en conversaciones intensas y profundas, comentando y rebatiendo las presentaciones que se habían impartido el día anterior durante la última sesión de la quinta conferencia Solvay. Esta serie de encuentros entre científicos eminentes fue impulsada por el químico belga Ernest Solvay, y estaban dedicadas, desde 1911, a profundizar en los problemas más complejos de la física y la química.

Sensores ultraprecisos, comunicaciones más seguras, ordenadores más rápidos y potentes. Son sólo algunos ejemplos de tecnologías cuánticas, un área de desarrollo tecnológico que está avanzando con fuerza en los últimos años y que está llamada a tener un impacto muy disruptivo en las próximas décadas. Incluso existen ya algunas aplicaciones en expansión comercial, como los sistemas criptográficos y los primeros ordenadores cuánticos.

La oficina de Anna Fontcuberta i Morral aún huele de nuevo. Comenta que hace poco que se ha instalado y que todavía está por llegar parte del mobiliario. Y es que todavía no hace ni tres meses que la física catalana llegó al lugar más alto de la dirección de la Escuela Politécnica de Lausana, más conocida por sus siglas EPFL, una de las universidades técnicas más importantes del mundo.

El Instituto de Ciencias Fotónicas (Icfo) lidera la estrategia cuántica en Cataluña desde hace más de 20 años, trabajando estrechamente con universidades, centros de investigación y start-ups para avanzar los límites del conocimiento mediante herramientas fotónicas y otras tecnologías como la de los materiales, química, biología y medicina. Icfo ha presentado este lunes un ordenador cuántico único en el mundo, llamado Quione, que es capaz de detectar átomos individuales de gases cuánticos de estroncio. El ARA entrevista a su director, Lluís Torner, que encara la recta final al frente de la institución.

Existen problemas de física que los superordenadores actuales no pueden resolver. Son incógnitas sobre aplicaciones reales, del día a día, que todavía no somos capaces de entender, como, por ejemplo, por qué hay materiales que son superconductores de alta temperatura, útiles para realizar resonancias magnéticas y líneas de tren de alta velocidad. Sus aplicaciones son múltiples, pero hoy todavía se desconoce lo que hace que algunos elementos puedan soportar altas temperaturas y otros no. Para desentrañarlo son necesarias técnicas de detección de alta precisión que permitan profundizar en las propiedades microscópicas de los materiales y, ahora, el ecosistema de investigación catalán incorpora un nuevo jugador: Quione, el primer simulador cuántico analógico del mundo capaz de detectar átomos individuales de gases cuánticos de estroncio (Sr. en la tabla periódica o de Mendeléiev). Creado por el equipo del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) que dirige la investigadora Leticia Tarruell, Quione es una herramienta "sin precedentes globales" que servirá para mejorar el conocimiento de propiedades de materiales cuánticos complejos.

"Nunca he sido fan del multiverso. Es hora de un nuevo libro". Éste es el encargo que, a modo de última voluntad científica, hacía el cosmólogo Stephen Hawking a su colaborador Thomas Hertog pocas semanas antes de morir. Desde que publicó el bestseller Breve historia del tiempo en 1988 –10 millones de ejemplares vendidos en 20 años–, "había cambiado de opinión", asegura Hertog, quien aceptó el reto.

Richard Feynman fue un físico teórico estadounidense ganador del premio Nobel, conocido por su trabajo en mecánica cuántica y por su capacidad única de explicar la ciencia de forma accesible. En una de sus famosas clases (basta con buscar en YouTube "Feynman's lecturas"), empezó con una frase sorprendente, que enseguida provocó la risa de los estudiantes: “Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”.