Premio Nobel

Premio Nobel de física 2012

El francés Serge Haroche y el estadounidense David Wineland ganan el premio Nobel de física por su contribución a la óptica cuántica. Esta trata de las interacciones entre los fotones, la partícula que transporta la luz, y el resto de la materia. Concretamente ambos han conseguido con dos métodos distintos la tarea de capturar un fotón sin destruirlo, un avance que puede resultar muy importante para el desarrollo de los ordenadores cuánticos, mucho más potentes que los clásicos.

Si bien es cierto que este avance puede permitir que en el futuro se construyan ordenadores cuánticos con una potencia millones de veces superior a la actual y relojes mucho más precisos que los actuales relojes atómicos; sin embargo, Haroche sostiene que es muy probable que las aplicaciones con mayor impacto sean distintas de las que ahora parecen evidentes.

El investigador francés y su equipo fueron capaces de observar por primera vez todo el proceso vital de un fotón, desde su nacimiento hasta su muerte. Esta hazaña requirió mantener con vida a la frágil partícula cuántica durante 0,13 segundos, una eternidad nunca alcanzada antes porque la simple observación absorbía y destruía los fotones.

Para capturar los fotones, los científicos construyeron una sofisticada trampa: una caja recubierta de espejos superconductores ultrarreflectantes criogenizados a 0,5 grados por encima del cero absoluto (273 grados bajo cero). Una vez allí, los fotones, que al fin y al cabo son luz, rebotaban entre los espejos y podían ser estudiados antes de desintegrarse. La hazaña que hoy ha premiado la academia sueca es una muestra de que es posible controlar un flujo de bits de información cuántica (qubits) a través del estado cuántico del fotón atrapado.

Esta capacidad es imprescindible para poder construir ordenadores cuánticos. Frente a los ordenadores que utilizan los bits electrónicos para codificar información y que tienen estado 0 o estado 1, los bits cuánticos pueden encontrarse en los dos estados simultáneamente. Controlados, permitirían realizar muchas más operaciones y más rápido que con los ordenadores convencionales.

Por su parte, David Wineland desarrolló un sistema para controlar qubits a través de trampas para iones (átomos cargados eléctricamente). Frente a las trampas habituales, hechas en tres dimensiones como las de Haroche, Wineland diseñó trampas con electrodos de oro en dos dimensiones que podían integrarse en circuitos de cuarzo. Este sistema, mucho más práctico que el anterior, ha hecho más factible la aplicación de la computación cuántica a máquinas cotidianas.

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