Ciencias. Un plan cuántico para Francia, ¿para qué?

Ni siquiera pienses en ver pasar el tren. Este jueves Emmanuel Macron presentó en la meseta de Saclay, cerca de París, un plan para invertir 1.800 millones de euros en tecnologías cuánticas.

¿Objetivo? “Estar al menos entre los tres primeros del mundo”, detalló el presidente de la República, sin excluir ni siquiera “una ambición más fuerte”. En otras palabras, batir al peón en Estados Unidos o China, que están liderando el campo.

¿Qué es cuántico?

Es el universo de lo infinitamente pequeño: el de los átomos y las partículas, y sus propiedades al menos paradójicas las describe la física cuántica. La disciplina nació a principios del siglo XX, cuando queríamos aclarar la naturaleza de la luz: ¿onda o partícula?

Retomando las teorías del físico Max Planck (quien introdujo la noción de “cuantos” para designar partículas elementales de energía), Einstein revolucionó el mundo al explicar que la luz era tanto una onda como una partícula.

Esta doble cara implica que las partículas tienen un comportamiento dual y pueden encontrarse en varios estados al mismo tiempo. Un electrón puede, por ejemplo, estar en varios lugares al mismo tiempo … al menos hasta que intentemos observarlo, lo que lo obliga a “elegir” una posición en el espacio.

El físico austriaco Erwin Schrödinger diseñó un famoso experimento mental con un gato vivo y muerto. Dos partículas también pueden comportarse como una: incluso si están separadas por miles de kilómetros, cambiarán de estado juntas. Este es el famoso fenómeno de entrelazamiento cuántico.

En resumen, el mundo cuántico es el reino de lo extraño. Tan extraño que algunos científicos que predijeron sus rarezas, pensando en Einstein, dudaron de la realidad de ciertas propiedades.

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Un prototipo de computadora cuántica de IBM, presentado el año pasado en el CES de Las Vegas. Foto JML

¿Cual es el punto?

La física cuántica se ha mantenido durante mucho tiempo en gran medida teórica, y por una buena razón. Realizar manipulaciones y mediciones en el mundo de lo infinitamente pequeño es una tarea abrumadora y las tecnologías para hacerlo son recientes.

Fueron necesarios 80 años para que el entrelazamiento cuántico predicho por Einstein se probara irrefutablemente en 2015. Y comienzan a aparecer las primeras aplicaciones: “Hoy estamos en una etapa en la que las manipulaciones de laboratorio están en proceso de cambio a prototipos”, resume Marko. Erman, vicepresidente responsable de ciencia de Thalès.

La empresa francesa espera comercializar sus primeros sensores cuánticos en unos años. Una aplicación entre muchas de las extrañas propiedades de la física cuántica.

Uno de los principales sigue siendo el desarrollo de una computadora cuántica, capaz de relegar las supercomputadoras actuales a la categoría de ábaco (consulte este artículo para obtener explicaciones detalladas). Ya existen varios prototipos.

Otro campo de aplicación es la criptografía: explotando las peculiaridades del entrelazamiento cuántico, es posible crear mensajes totalmente a prueba de falsificaciones (simplemente leerlos puede corromper los datos). Estados Unidos sentó las bases para una red cuántica de Internet el verano pasado. Y China, otro país que invierte fuertemente en el sector, realizó la transmisión cuántica entre un satélite y una estación terrena el año pasado.

En resumen, las aplicaciones son revolucionarias. Y no se limitan a computadoras o telecomunicaciones: los investigadores encontraron que si los geckos lograron trepar por una pared completamente lisa, es porque que utilizan ciertas propiedades de la física cuántica.

¿Qué prevé el plan de inversiones francés?

Según el Elíseo, se prevé que los créditos públicos por cuantía caigan de 60 millones de euros a 200 millones anuales, lo que situaría a Francia en el tercer lugar del mundo, detrás de China y Estados Unidos. Además de los 1.050 millones de euros del Estado, la dotación incluye créditos europeos (200 millones de euros) y previsiones del sector privado (550 millones).

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El plan francés es de cinco años.

En detalle, tiene previsto dedicar alrededor de 800 millones de euros solo a los ordenadores, ya sean las primeras máquinas (simuladores y parcialmente cuánticos, 350 millones de euros) o las que irán surgiendo a largo plazo. (ordenadores cuánticos de pleno derecho, 430 millones de euros). Emmanuel Macron tiene la intención de que Francia se convierta en “el primer estado en equiparse con un prototipo completo de computadora cuántica de propósito general”.

Los sobres restantes se destinarán a sensores (250 millones de euros), criptografía post-cuántica (150 millones de euros), comunicaciones cuánticas (320 millones de euros) y tecnologías relacionadas que permitan la construcción de equipos cuánticos. (criogenia, por ejemplo, 300 millones de euros).

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