2025 Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuántica

Coincidiendo con el centenario de la publicación de algunos de los artículos científicos que sentaron las bases de la mecánica cuántica, Naciones Unidas proclamó el año 2025 como Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas (2025IYQ) con el objetivo de «aumentar la concienciación pública sobre la importancia de la ciencia cuántica y sus aplicaciones». Y es que el gran público a menudo recibe una visión distorsionada de la física cuántica, que se presenta como una teoría exótica o de ciencia ficción; sin embargo, los fenómenos cuánticos no son rarezas ni teorías abstractas confinadas en los laboratorios; son, en realidad, la base sobre la que se construye nuestra experiencia cotidiana: el mando a distancia del garaje, nuestro teléfono móvil, el GPS, los LEDs que iluminan nuestras casas, el láser que nos depila o corrige nuestra miopía, los paneles solares que calientan el agua de nuestras viviendas o en una balanza para que 1 quilogramo sea, efectivamente, 1 quilogramo… En todos esos casos, y muchos más, está actuando la física cuántica.

La física cuántica nació a comienzos del siglo XX para explicar el comportamiento de la materia y la energía en escalas microscópicas, donde las leyes clásicas dejan de funcionar. En ese mundo diminuto, partículas como electrones o fotones obedecen reglas que no se parecen en nada a nuestra experiencia cotidiana: pueden comportarse como ondas y partículas a la vez, ocupar varios estados simultáneamente o cambiar su comportamiento al ser observadas. Estas ideas resultan difíciles de asimilar porque nuestra intuición se forma a partir de nuestra experiencia en el mundo macroscópico, donde los objetos tienen posiciones definidas y se comportan de manera predecible. En cambio, a escalas atómicas debemos recurrir a conceptos abstractos y modelos matemáticos para entender fenómenos que desafían el sentido común pero que han sido verificados repetidamente mediante experimentos. A mediados del siglo XX la mecánica cuántica ya hizo posible un avance tecnológico inmenso en lo que actualmente denominamos primera revolución cuántica que, entre otras cosas, nos permitió la comprensión y la utilización de los materiales semiconductores y, por lo tanto, la aparición del transistor y de la electrónica en la forma en que conocemos hoy. Otro producto de la primera revolución cuántica es el láser y todas sus aplicaciones. Ambos, transistor y láser, dispositivos esenciales para la electrónica y la fotónica respectivamente, han hecho posible las tecnologías de la computación y de las comunicaciones, que están presentes por todas partes, y que definen lo que conocemos como sociedad digital. Asimismo, la influencia de la cuántica también está presente en los aparatos de imagen y de diagnóstico utilizados rutinariamente en los hospitales tales como la resonancia magnética nuclear, RMN, o la tomografía por emisión de positrones, PET; el instrumental quirúrgico o algunas terapias oncológicas son producto también de la utilización de técnicas derivadas de la primera revolución cuántica.

Pero a comienzos del siglo XXI se inicia la segunda revolución cuántica. En este caso el salto no es solo comprender sino manipular los estados cuánticos de partículas individuales como átomos, electrones o fotones para diseñar nuevas tecnologías. Los ordenadores cuánticos son uno de los ejemplos más prometedores; en lugar de bits que valen 0 o 1, usan qubits, que pueden estar en ambos estados a la vez. Esto permitiría realizar cálculos que llevarían miles de años a un ordenador clásico. La criptografía cuántica, por su parte, promete comunicaciones imposibles de interceptar. También se desarrollan sensores cuánticos con una precisión asombrosa, útiles para la medicina, la exploración espacial o la predicción del clima. Estas tecnologías están aún en desarrollo, pero prometen transformar áreas enteras del conocimiento y la tecnología en las próximas décadas.

Cien años después de su construcción, la mecánica cuántica sigue siendo uno de los pilares centrales de la ciencia moderna y fuente de innovaciones que cambian la vida. Sigue dando respuesta a problemas no resueltos anteriormente y generando nuevos enigmas, promoviendo la investigación hacia territorios inexplorados. Y en su historia y en su futuro han participado y seguirán participando las mujeres; algunas heroínas de la física como María Sk³odowska-Curie, Lise Meitner o Maria Goeppert-Mayer, pero también muchas otras no tan conocidas. Con motivo del 2025 IYQ un proyecto de colaboración internacional Mujeres en la historia de la Física Cuántica (WiHQP) se ha propuesto recuperarlas y destacar sus contribuciones al desarrollo de la cuántica. Al centrarse en figuras menos conocidas e introducir una perspectiva de género en el estudio histórico de la física, desafían las narrativas convencionales dominadas por hombres que a menudo refuerzan la imagen masculina de este ámbito.