Física cuántica en fácil: ¿qué es, cómo se está trabajando en Chile y en qué nos beneficia?

Hace algunos meses, la Organización de las Naciones Unidas (ONU) proclamó el 2025 como el “Año Internacional de la Ciencia y Tecnología Cuántica”, y Chile no se quiere quedar atrás. El gobierno se puso en marcha y ahora se están trabajando estrategias para avanzar en esta área. Pero, ¿qué es la física cuántica y cómo nos ayuda?

BiobioChile conversó con Carla Hermann, física chilena especializada en óptica cuántica experimental y teórica, actualmente académica de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, que además este año fue una de las speakers del Congreso Futuro, donde habló de los logros y desafíos de esta ciencia en el país.

La experta explicó de qué se trata y cómo nos beneficia en el día a día. “La física cuántica son las leyes de la física a escala atómica y subatómica. Básicamente, son los axiomas, los legos que usamos para describir el mundo en la escala más chiquitita del universo”, puntualizó.

“Acá en Chile desarrollamos diferentes ciencias, teórica, experimental, y básicamente lo que tratamos de hacer es estudiar cómo la luz interactúa con estos átomos, con distintos medios, cómo se propaga, cómo poder manipularla, cómo poder usarla. Esa es un poco la idea de lo que hacemos en general en mecánica cuántica experimental, en óptica cuántica”, aclaró.

¿Qué está pasando en Chile con la física cuántica?

Tras el anuncio de la ONU, el gobierno convocó a un selecto grupo de científicos especializados en esta materia para formar una Comisión Experta en Tecnologías Cuánticas, que desarrolló un informe donde se plantean recomendaciones y desafíos para fortalecer el ecosistema cuántico en el país.

Con esto, Chile busca mejorar la industria cuántica local, actualmente en desarrollo, y guiarla para eventualmente ser parte del mercado internacional, que se estima estaría evaluado en cientos de miles de millones de dólares al 2040, según el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación.

El informe de la Comisión Experta, de la cual también fue parte Carla Hermann, fue presentado a finales de septiembre pasado y construyó una hoja de ruta con la que el país podría convertirse en líder de las tecnologías cuánticas.

Además, también se puso una cuota de inversión para impulsar estas recomendaciones. De acuerdo con el ministerio, a partir de 2024 se comenzó a dar más financiamiento a las investigaciones en materia cuántica.

Solo el año pasado, el Estado destinó 20 mil millones de pesos a iniciativas relacionadas con las tecnologías cuánticas a través de programas de financiamiento como Fondecyt, Fondef y otros. Este monto equivale a más de 300 proyectos.

“Gracias a ello, Chile tiene hoy la oportunidad de convertirse en un actor relevante en América Latina, especialmente en cuántica aplicada a áreas como la minería, la energía renovable y la ciberseguridad”, dijo entonces la ministra de ciencia, Aisén Etcheverry.

Con estos esfuerzos, la física cuántica se podrá aplicar en diversas áreas, y especialmente en la salud, los sensores y los computadores cuánticos, que en el futuro permitirán detectar enfermedades e incluso diseñar tratamientos personalizados para los pacientes.

Así también en ciberseguridad y logística. Por ejemplo, se espera que la información que compartimos online, como transacciones bancarias o datos personales, eventualmente podrá estar protegida por claves cuánticas que serán imposibles de hackear.

Hermann explica que “la cuántica cotidianamente se ve en todos lados. En los transistores, que son parte fundamental de los computadores, de los televisores, de los celulares. Todo eso obedece a entender la física de los semiconductores y eso es en base a cuántica. El láser es un mecanismo cuántico, cien por ciento. La resonancia magnética nuclear, lo mismo. Tiene que ver con entender el aspecto cuántico de los átomos y poder manipularlo”.

“Lo usamos todo el día, solo que ahora, además, estamos tratando de lograr esta transición tecnológica y queremos avanzar hacia comunicaciones seguras, computadores cuánticos, sensores ultra precisos, comunicaciones cuánticas. En fin, esa es un poco la idea”, añade.

La Comisión Experta entregó en total 15 recomendaciones clave para impulsar el desarrollo de la física cuántica en Chile:

1. Definir un Plan o Estrategia Nacional para Tecnologías Cuánticas.
2. Desarrollar un Marco para el Desarrollo y Regulación de Tecnologías Cuánticas.
3. Crear una Comisión Nacional de Tecnologías Cuánticas.
4. Entregar lineamientos en maduración y aplicación de Quantum-Safe a corto, mediano y largo plazo.
5. Crear una Unidad de promoción cuántica dentro de la Agencia Nacional de Investigación (ANID).
6. Implementar una estrategia multifacética para la participación de Chile en el ecosistema global de tecnologías cuánticas.
7. Crear nuevos laboratorios nacionales e infraestructura avanzada.
8. Desarrollar un Programa de atracción y retención de talento en áreas afines a tecnologías cuánticas.
9. Promover la educación ciudadana a diferentes niveles sobre tecnologías cuánticas.
10. Crear Fondos concursables para investigación en áreas afines a tecnologías cuánticas.
11. Diseñar un Programa de formación y actualización de capital humano avanzado en tecnologías cuánticas o áreas afines.
12. Fomentar el desarrollo de soluciones basadas en tecnologías cuánticas.
13. Incentivar la adopción de tecnologías cuánticas en sectores estratégicos.
14. Crear un Centro de Innovación y Pilotaje en Tecnologías Cuánticas.
15. Apoyar la creación de startups y alianzas con empresas consolidadas.

Algunos de estos esfuerzos ya se están materializando, de hecho, la semana pasada la Universidad de Chile inauguró el primer laboratorio de óptica cuántica dirigido por una científica, rol que recae en Hermann.

La experta liderará este espacio, al que podrán acceder tanto académicos como estudiantes, y que está destinado a producir avances tecnológicos con aplicaciones en sensores, imagenología y diagnóstico médico.

Costó una inversión de 140 millones de pesos y algunos de los instrumentos con los que se implementó son, por ejemplo, tres mesas ópticas, celdas de rubidio, láseres diodo, osciloscopios, moduladores óptico-acústicos, dispositivos para medir intensidad, lentes y espejos.

“Estamos súper felices. Pretendemos seguir haciendo ciencias de calidad y así posicionar a Chile en lo que es ciencias duras y ojalá después también en la parte tecnológica“, expresó Carla en conversación con BiobioChile.

“Como cualquier disciplina, entre más se fomente mejor, entre más la gente aprenda de lo que estamos haciendo a nivel académico, mejor también. Y, por lo tanto, el llamado es a hacer eso: involucrar a la sociedad en este conocimiento“, concluye. 

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