La fsica quntica frega la filosofia

Premiat i reconegut internacionalment, el cientfic catal Ignacio Cirac s una autoritat mundial pels seus treballs pioners en fsica quntica. Ha establert les bases per construir un ordinador quntic que permetr clculs molt ms potents i eficients que els de lordinador clssic, uns estudis que li han valgut el premi Prncep dAstries 2006 i sentir el seu nom entre els possibles candidats al Nobel

On podem trobar la fsica quntica en la vida real?
La fsica quntica est a tot arreu: als televisors, a les cafeteres, als avions... Una de les raons per les quals hi va haver una revoluci tecnolgica el segle passat va ser, precisament, a travs del descobriment de la fsica quntica. Aix vam saber com estan fets els materials, com es mouen les molcules, i aix va permetre construir semiconductors, transistors, components electrnics, centrals nuclears...

En quins camps creu que ens sorprendran ms les seues aplicacions?
Es diu que s molt difcil predir el futur, oi? Aix que s molt difcil saber on trobarem aplicacions per jo suposo que les ms importants, si succeeixen, seran en el camp de la biologia, de la medicina, de la qumica. De moment no en coneixem cap en concret.

Portada del llibre






Fsica quntica per a enginyers. Problemes
Ferrer Anglada, Nria;Arcos Gutirrez, David
(Universitat Politecnica de Catalunya. Iniciativa Digital Politecnica, 2017) 124 pg. 6

Portada del llibre






Fsica quntica per a enginyers. Problemes
Ferrer Anglada, Nria;Arcos Gutirrez, David
(Universitat Politecnica de Catalunya. Iniciativa Digital Politecnica, 2017) 124 pg. 15

Portada del llibre






Teoria de la computaci
Rocha Crdenas, Jairo
(Edicions UIB, 2017) 248 pg. 15

Portada del llibre






MECNICA COMPUTACIONAL DE SLIDOS: PRCTICAS SOBRE EL MTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS CON SAP2000
CASANOVA COLN, JOS
(Universitat Politcnica de Valncia, 2016) 0 pg. 5

Portada del llibre






MECNICA COMPUTACIONAL DE SLIDOS: PRCTICAS SOBRE EL MTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS CON SAP2000
Casanova Colon, Jos
(Universitat Politcnica de Valncia, 2016) 88 pg. 16

En quins camps sest treballant ms?
La fsica quntica s molt mplia. Hi ha molts camps en els quals sest treballant i en concret alguns busquen aplicacions basades en algunes de les lleis ms extraordinries. Els components de molts dels equips electrnics que tenim avui dia, dels lsers i molts altres aparells estan basats en la fsica quntica, per estan basats en unes propietats que es coneixen molt b. Tanmateix, hi ha unes altres propietats que no es coneixen tan b i que prometen tenir un altre tipus daplicacions i aquestes sn en les que estem treballant, per exemple, nosaltres, i estan relacionades amb la comunicaci i la computaci. Normalment, totes les aplicacions que sorgeixen daquest nou camp estan relacionades amb el fet que estem formats per toms, per unes partcules molt petites, que tenen un comportament molt estrany.

La computaci quntica ha sorgit a partir de les limitacions de la computaci clssica?
Han sorgit dos fenmens alhora. En primer lloc, a causa del desenvolupament tecnolgic i a la recerca, hem estat capaos de veure coses cada cop ms petites. Fa un segle podem veure amplades una mica ms primes que un pl. Amb el temps es van anar construint microscopis millors i uns altres tipus dequips que ens permeten veure coses ms petites i hi ha un moment en el qual passem la frontera on la fsica quntica es comena a manifestar. Aquest fet sha donat a finals del segle XX, a la dcada dels 80 i dels 90. En segon lloc, la computaci tradicional intenta emmagatzemar cada cop ms informaci en menys espai i aix fa que tamb hagi danar cap al mn microscpic. Llavors aquests dos camps es troben i daqu sorgeix la idea dutilitzar els fenmens extraordinaris en la computaci.

Entenc llavors que no es tracta noms de la capacitat dun equip cientfic sin de la interdisciplinarietat dels diferents camps dins la cincia i dels ritmes als que aquests avancen.
s clar. s un cercle tancat. No noms en la fsica quntica, sin en la recerca en general. La recerca est molt relacionada amb el desenvolupament tecnolgic i la recerca bsica dna lloc a un desenvolupament tecnolgic, desprs aquest desenvolupament tecnolgic permet construir equips que ens permeten traspassar noves fronteres, que donen lloc a nous descobriments cientfics i aquests ens porten, al seu torn, a nous descobriments tecnolgics, i aix es tanca la roda.

O sigui, que es poden veure aturats en la seua tasca de recerca per falta davanos tecnolgics en altres disciplines.
S. De fet avui dia no tenim cap ordinador quntic; lestem intentant construir per el que cal s que hi hagi un desenvolupament tecnolgic i quan es produeixi doncs potser es pot construir aquest ordinador quntic, que ens possibilitar tenir una tecnologia capa de fer clculs majors que, al seu torn, poden donar lloc a noves idees per fer nous descobriments cientfics. s una roda.

Llavors el Mare Nostrum a Barcelona no s un ordinador quntic?
s un ordinador molt potent, potentssim, per s un ordinador basat en les lleis clssiques.

Aix, a dia davui, no existeix cap ordinador quntic arreu del mn?
Existeixen petits prototips, per sn tan petits que simplement serveixen per veure que les coses funcionen, que entenem b el que est passant, que els principis en els quals es basa la computaci quntica funcionen. Per sn molt petits, no poden competir ni amb lordinador personal ni amb una calculadora de m.

Estem lluny de tenir un ordinador quntic a les nostres llars? Ens caldria?
Estem molt, molt lluny. No s com definir-ho per donar a entendre que s molt lluny. En tot cas, mai se sap, no es pot dir aix servir aix o per a tal cosa. Per a mi no se macut que un ordinador quntic ens pogus donar cap avantatge respecte a un ordinador normal per a les nostres tasques diries. No necessitem ni ms velocitat ni ms potncia de clcul.

Quines serien les aplicacions socials dels ordinadors quntics?
Aplicacions indirectes, en aquests moments. El necessitem per fer clculs importants en el camp de la qumica, de la biologia... Per dissenyar, potser, un frmac, cal fer uns clculs per predir quines sn les propietats o optimitzar els efectes que pugui tenir. Aquestes optimitzacions i aquest estudi de materials, de propietats, de compostos qumics sn complicadssims, necessiten uns clculs enormes. Alguns dells es poden fer amb els ordinadors, superordinadors, que tenim, per molts daltres no es poden fer ni es podran fer. Aqu s on lordinador quntic tindr un paper important.

Quines sn les principals limitacions avui dia per desenvolupar un ordinador quntic?
Els ordinadors quntics funcionen al mn microscpic dels toms que s on aquests efectes especials apareixen, i resulta que sn molt sensibles a qualsevol cosa que estigui succeint all que no sigui desitjada. s a dir, per construir un ordinador quntic cal tenir aquests toms completament allats de lexterior: que no entri llum, que no entri cap molcula, que no passi res. I aquesta s la limitaci fonamental. Avui dia podem allar molt b 10, 15, 20 toms, per no 100.000, que sn els que necessitem per a construir un ordinador quntic. Aix que cal tenir una tecnologia que, per una banda, ens permeti allar molt b els toms i, daltra banda, que una vegada allats els puguem manipular com vulguem.

Per sabem que en fsica quntica les caracterstiques prpies dun objecte no estan definides quan no les observem. Els observadors som part de la realitat. Quines salvaguardes tenen per evitar la contaminaci de la informaci per part de lobservador?
Dit en dues paraules: no sha de mirar mentre es fa. Quan sestan fent aquestes computacions quntiques ha destar completament allat de tal manera que no lobservem. Si lobservem perd totes les propietats perqu nosaltres interactuem amb el sistema. Quan el veiem s que fotons llum surten dels toms i ens arriben a nosaltres i aix crea una interacci no desitjada. Un cop sha acabat la computaci, quan ja est el resultat all, llavors s podem mirar i no passa res perqu no es destrueix aquesta informaci. Ja est all i roman.

Ser primordial tamb en el camp de la criptografia?
Si parlem de criptografia ens anem al camp de la comunicaci i aqu t aplicacions relacionades sobretot amb la seguretat. Avui dia existeixen molts protocols per enviar informaci secreta dun lloc a un altre. Sencripta la informaci de forma que si alg la vol llegir es porta a un receptor i el receptor s que pot traduir-ho, perqu per endavant sha posat dacord amb el que envia la informaci. Aquests protocols funcionen molt b per si tingussim un ordinador quntic es podrien desxifrar.

Quin paper t en aquest punt la fsica quntica?
A travs de la fsica quntica es poden establir protocols que ni un ordinador quntic, ni res, no podria desxifrar. Un mtode segur de comunicaci.

Es podria construir un protocol criptogrfic inatacable, invulnerable?
Aquesta s laplicaci. La fsica quntica t una propietat molt estranya: s possible que la informaci desaparegui dun lloc i aparegui en un altre lloc diferent sense que passi per enmig.

Est la comunicaci quntica ms a prop duna aplicaci real que lordinador quntic?
Est molt ms a prop. Una altra cosa s que la necessitem per a alguna cosa. Com avui dia no existeix cap ordinador quntic, les comunicacions criptogrfiques actuals sn segures. Per ja nhi ha fins i tot empreses que venen sistemes criptogrfics quntics. Molt lluny, per, de les cases perqu s molt ms car que un sistema usual.

Creu que en algun cas la fsica quntica xoca de nassos amb les limitacions del llenguatge?
S. No noms del llenguatge sin de lexperincia. El llenguatge s una expressi de la nostra experincia. Hi ha coses noves que no hem vist mai i no tenim una forma de descriure-ho, ni dentendre-ho, ni de comparar-ho amb res conegut que haguem conegut abans i aquesta s la dificultat. Si jo li explico les lleis de la fsica quntica pensar que estic boig o dic bajanades. I s perqu no hi ha res amb qu comparar-ho i aix fa que no tinguem el llenguatge apropiat per a explicar-ho ni tampoc lexperincia necessria perqu les altres persones ho puguin entendre. Per si portes temps treballant en aix, tacostumes i saps com funciona.

A vost li interessa el punt de vista ms pragmtic de la fsica quntica, per no es veu temptat despecular amb les possibles interpretacions dels fenmens observats?
La fsica quntica t una part que frega una mica la filosofia. Quan diem que les propietats dels objectes no estan definides quan no els observem, doncs hom pot pensar quines sn les implicacions filosfiques. I aqu s on em declaro ms pragmtic. Magrada parlar-ne per sovint sn interpretacions no susceptibles dun experiment. No hi ha un experiment que ens permeti veure quina s la interpretaci correcta. Moltes de les interpretacions de la fsica quntica tenen les mateixes conseqncies experimentals per al nostre mn. Aix que depn una mica de lopini, magrada parlar-ne per no treballo en aix

Es pot conciliar una creena en Du amb la fsica quntica?
S. La fsica quntica ni desmenteix ni certifica lexistncia de Du. s independent. Si mires cap enrera, alguns dels arguments que es donaven per sostenir lexistncia de Du, la teoria quntica ho desmunta per aix no vol dir que no hi hagi daltres arguments.

En el futur, creu possible que sassolisca una teoria del tot, capa de donar explicaci des dobservacions del mn macroscpic a fenmens microscpics?
Com entendrem la teoria del tot, no. La ra s que amb el temps es va avanant en noves fronteres i quan passem una nova frontera apareixen coses noves que ni ens hem imaginat; llavors el que es pot tenir sn teories que puguin descriure les coses que tenim per que daqu puguin predir tot el que ens anirem trobant segons anem passant aquestes fronteres, jo crec que aix no ser possible i, de fet, no s ni demostrable, mai es pot demostrar una teoria aix, mai es pot dir que la fsica quntica s la teoria del tot... ni molt menys.

Llavors una teoria del tot no t sentit.
No, per el que s que pot haver-hi sn teories que vagin ms enll de les que tenim avui dia. Sabem que la fsica est basada en forces: elctriques-magntiques, les forces fortes, les dbils i les gravitatries, bsicament. I resulta que les teories que tenim avui dia no sn satisfactries. No encaixen totes aquestes forces en una sola teoria. A mi magradaria tenir una teoria en la qual totes aquestes forces fossin simplement diferents manifestacions duna mateixa cosa. I aix no succeeix. Saconsegueix amb tres de les forces per hi ha una delles que no encaixa. Llavors s que s possible que es trobi una teoria en la qual aquestes quatre forces encaixin. Aix s que s possible. Per potser hi ha una altra fora o 20.000 forces ms que vinguin en el futur i que no encaixin en aquesta teoria, aix no ho podem saber.

s fcil compaginar la tasca d'investigador amb la de director de l'Institut Max Planck?
Per sort sc el director de la Divisi Terica de lInstitut. Som cinc directors a lInstitut i ens rotem com a director executiu. El meu perode com a director executiu ja va passar i em puc dedicar molt ms a la recerca. S que s compatible. Precisament lInstitut et dna la possibilitat de poder fer recerca la major part del teu temps, no cal donar classes, el sistema administratiu est molt ben organitzat, amb molta ajuda.

Creu possible tornar al nostre pas en un futur?
No. No crec que tingus cap benefici ni per a Catalunya ni per a mi. La relaci que tinc ara amb Barcelona en particular s molt bona, assessoro i collaboro amb lInstitut de Cincies Fotniques de Castelldefels, per la meva feina est a Alemanya, on tinc tota lorganitzaci necessria per desenvolupar la meva feina.

Com descriuria el seu grup de recerca?
Amb un somriure (esbossa el somriure ms ample de lentrevista). Estic molt i molt content, molt orgulls. Tinc molta sort de tenir un grup com el que tinc. Sn gent de la millor que hi ha al mn. Els estudiants ms prometedors, els joves que guanyen medalles internacionals ja com a estudiants, doncs molts dells venen al meu grup a lInstitut. A ms hi ha un ambient molt bo.

Com a professor convidat i assessor de recerca a lInstitut de Cincies Fotniques de Castelldefels (UPC), quina opini t de les universitats de la regi Vives?
Conec menys les universitats que aquest Institut al que s que vinc sovint. El que s es pot veure clarament s que les universitats del territori han millorat els darrers anys i han millorat les seves posicions en recerca, per encara els queda un gran cam per recrrer. Si mirem aquests rnquings que tots coneixem que no sels ha de fer massa cas per una mica s es veu que les universitats del territori, dins dEspanya, estan fora per davant, en general.

En quin estat considera que est la recerca cientfica al mn acadmic del nostre pas?
Hi ha una mica de tot. Hi ha grups molt bons, al millor nivell internacional, i hi ha tamb molts altres grups que fan una tasca ms regional o recerca ms concreta... El que es troba a faltar s que hi hagi ms grups punters.

La ministra de Cincia i Innovaci assegura que no hi ha fuga de cervells al nostre pas, sin mobilitat de talent dins la carrera cientfica. Creu que es tracta dun eufemisme?
No. Fa temps que dic que no ens hem de preocupar que la gent marxi a lestranger, de fet s bo marxar fora, bonssim. Que marxin per que tornin ells o altres tan bons que vinguin daltres pasos. La cincia s molt internacional. Ten vas a Estats Units i trobes gent de la Xina, del Jap, dAlemanya... perqu a cada tema hi ha pasos ms dedicats i llavors la gent intenta anar all; un pas no pot representar tots els temes de recerca al mxim nivell. Aix s bo. El que s dolent s que els moviments dels cientfics siguin noms en una direcci: cap a fora; llavors s una prdua de diners invertits en formaci que desprs marxa.

Com ha canviat la seva trajectria cientfica en haver guanyat el Premi Prncep d'Astries essent tan jove?
Lany desprs de guanyar-lo i una mica ms endavant vaig tenir molt viatges per fer conferncies per tot Espanya. Ara ja sha calmat una mica.

Com es va sentir en conixer la possibilitat de ser nomenat al Nobel de Fsica?
Un se nalegra molt per ho veu poc realista.

_______________________________________________________________________________________________

Fenmens extraordinaris
Entrar en contacte amb els plantejaments de la fsica quntica s descobrir la mgia del mn submicroscpic per a la majoria dels mortals. Universos parallels, teletransportaci o telepatia sn algunes de les paraules amb qu els profans en el tema donarem enteniment a les lleis extraordinries per les quals es regeixen els toms. El professor Cirac (Manresa, 1965) porta ms de 20 anys bussejant en aquests fenmens extraordinaris, que es produeixen al mn de les petitssimes partcules que sn part dels toms dels quals estem formats.

Els seus estudis se centren sobretot en la teoria quntica de la informaci. Ha desenvolupat un sistema de computaci basat en mecnica quntica, que sespera que permeta dissenyar algoritmes molt ms rpids en el futur. Ha publicat ms de 200 articles cientfics, ha rebut una llarga llista de guardons i de reconeixements arreu del mn i avui dia dirigeix la Divisi Terica de lInstitut Max Planck dptica Quntica a Garching, Alemanya, on desenvolupa la seua tasca de recerca. No s destranyar que els principals centres de recerca daquest camp sel rifen. LInstitut de Cincies Fotniques de Castelldefels (UPC) t la sort de comptar amb Ignacio Cirac com a professor convidat i assessor de recerca.

El seu nom sha escartejat entre els possibles aspirants al premi Nobel; li preguntem com es va sentir, per no dedica massa atenci al tema. Els seus ulls redons i clars senfoquen i cobren vida quan comena a parlar dels fenmens extraordinaris de la fsica quntica.

tornar Nmeros anteriors

MS CONSULTATS

Portada del llibre






Ejercicios de qumica farmacutica I
Camps Garca, Pelayo;Vzquez Cruz, Santiago;Escolano Mirn, Carmen
(Publicacions i Edicions de la Universitat de Barcelona, 2015) 252 p. 19

Portada del llibre






digital: GEOMETRA DESCRIPTIVA. SISTEMA ACOTADO: APLICACIONES
Diaz Minguez, Rodrigo
(Universitat Politcnica de Valncia, 2015) 316 p. 6

Portada del llibre






Grafitis
Russi, Pedro
(Editorial UOC, S.L., 2016) 160 p. 17

Portada del llibre






digital: La encendida memoria: aproximacin a Thomas Merton (2 Ed.)
Beltrn Llavador, Fernando
(Publicacions de la Universitat de Valncia, 2020) 0 p. 8

Portada del llibre






Marcas sonrientes
Valiente Alber, Snia
(Editorial UOC, S.L., 2016) 242 p. 26

Portada del llibre






Expresin grfica-Dibujo Tcnico. Ejercicios resueltos y propuestos
Iribarren Navarro, Cesar;Iribarren Navarro, Emilio Ramn;Murcia Ferrndez, Angel;Serrano Cardona, Manuel Gabriel;Tortajada Montaana, Ignacio;Vergara Monedero, Margarita
(Universitat Politcnica de Valncia, 2018) 200 p. 14