Barcelona se sitúa en el mapa de las tecnologías cuánticas

El emergente sector de I+D ofrece oportunidades de desarrollo económico

“O subimos al tren ahora o nos quedaremos atrás”, advierte Josep Maria Martorell, que fue director general de Recerca de la Generalitat y actualmente es director adjunto del Barcelona Supercomputing Center.

El tren es el de las tecnologías cuánticas, un sector emergente a partir del que se espera que se desarrolle una nueva industria. Y con esta nueva industria llegarán previsiblemente productos innovadores que un día serán de uso cotidiano. Es un sector en el que hoy se investiga y en el que en un futuro no muy lejano, posiblemente hacia la segunda mitad de la próxima década, se crearán empleos y se ganará dinero.

“China y Estados Unidos están apostando fuerte por las tecnologías cuánticas, se están moviendo muy rápido”, apunta Martorell. Para no quedarse atrás, la Comisión Europea (CE) anunció antes del verano la creación del Quantum Flagship, un proyecto de diez años y mil millones de euros que se ha fijado el objetivo de “situar Europa al frente de la segunda revolución cuántica que está surgiendo en todo el mundo”. Y, dentro de Europa, Barcelona y su área metropolitana “están en condiciones de tener un papel importante”, destaca el ingeniero industrial Josep Maria Vilà, asesor de Barcelonaqbit, un think tank que aboga por potenciar este sector emergente en Catalunya.

La primera revolución cuántica a la que se refiere la CE fue la que protagonizaron hace un siglo físicos como Max Planck y Albert Einstein, que descubrieron que el universo obedece a las extrañas leyes de la física cuántica.

Según estas leyes, ondas y partículas son dos caras de una misma realidad. Las ondas como la luz están compuestas por partículas; y las partículas de materia, a su vez, se comportan como ondas.

Las consecuencias que se derivan de la física cuántica son antiintuitivas pero reales. Una partícula puede estar al mismo tiempo en dos estados distintos, lo que se conoce como superposición, como en el famoso experimento del gato de Schrödinger, que estaba vivo y muerto al mismo tiempo. Pero, en cuanto se observa en qué estado se encuentra la partícula, ya no puede estar en el otro, de modo que el gato muere de manera irreversible en el momento preciso en que se mira cómo está.

Por otro lado, distintas partículas pueden estar entrelazadas. Esto significa que, cuando se modifica una partícula, se modifican las otras al instante aunque se encuentren a miles de kilómetros de distancia.

Si la primera revolución cuántica fue científica, la segunda será tecnológica, destaca el documento Quantum Manifesto. Una nueva era de tecnología, que la CE publicó en mayo. Consistirá en aprovechar las leyes de la física cuántica para controlar las partículas y utilizarlas con fines hasta ahora insospechados.

Un ejemplo: gracias al entrelazamiento, se podrá encriptar información de manera más segura que con las tecnologías actuales. En efecto, si alguien interceptara las partículas que transportan un mensaje codificado, se descubriría al instante porque afectaría a otras partículas con las que están entrelazadas. La seguridad de las comunicaciones es, por lo tanto, uno de los primeros campos en que la tecnología cuántica tendrá aplicaciones industriales.

También en los próximos cinco años se espera que se empiecen a utilizar sensores basados en los principios de la física cuántica. Según el Quantum Manifesto, estos sensores serán útiles en proyectos de construcción, en prospecciones geológicas y en diagnóstico médico.

A más largo plazo, se espera utilizar la física cuántica para construir y programar ordenadores capaces de realizar operaciones que quedan fuera del alcance de los ordenadores actuales. En computación cuántica, Estados Unidos va por delante de Europa y, dentro de Estados Unidos, Google está más adelantado que cualquier otra empresa o centro de investigación.

“En España tenemos que estar bien posicionados en tecnologías cuánticas para aprovechar la oportunidad”, declara Carmen Vela, secretaria de Estado de Investigación, que ha tenido un papel activo para defender en Bruselas la implicación de España en el proyecto europeo. “Es mejor estar desde el principio [en el Quantum Flagship de la CE] que intentar subir a un carro cuando ya está en marcha”.

Como ocurre con cualquier nuevo sector tecnológico, las tecnologías cuánticas favorecerán previsiblemente el nacimiento de nuevas empresas surgidas de grupos de investigación. El mismo fenómeno se ha observado en los últimos años en el sector biomédico, donde las tecnologías del genoma han originado proyectos empresariales que, en algunos casos, han hecho fortuna.

Una de estas compañías, VLC Photonics, surgida de la Universitat de València, se ha integrado en el grupo de dirección empresarial del Quantum Flagship.

En Catalunya, “tenemos la oportunidad de ejercer un papel importante en tecnologías cuánticas gracias al ICFO [Institut de Ciències Fotòniques]”, destaca Josep Maria Martorell, del Barcelona Supercomputing Center. El ICFO tiene nueve grupos de investigación trabajando en este área de los que ya han surgido dos nuevos proyectos empresariales.

Por otro lado, los productos de tecnología cuántica afectarán a empresas consolidadas. Las de comunicaciones y las financieras no podrán quedar al margen de los avances en ciberseguridad. Es significativo, en este sentido, que Telefónica haya incorporado este año a su consejo de administración al físico Ignacio Cirac, director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching (Alemania).

Pero “tenemos la impresión de que nuestras empresas están poco concienciadas sobre las oportunidades que ofrecen las tecnologías cuánticas”, declara el economista Alfonso Rubio, presidente del think tank Barcelonaqbit. A partir de esta organización, se ha creado la empresa Entanglement Partners –de la que Rubio es consejero delegado y Josep Maria Vilà es presidente– que ofrece servicios de consultoría sobre tecnología cuántica. “Pensamos que hay muchas empresas que no son conscientes de cómo las puede afectar”, declara Rubio. “Nuestro objetivo es establecer un puente entre el mundo de la investigación y el de las empresas”.

Apuesta estratégica de Europa

Las tecnologías cuánticas protagonizarán el tercer proyecto Flagship(literalmente: buque insignia) que impulsa la Comisión Europea. Se trata de iniciativas de diez años de duración y mil millones de euros de presupuesto destinadas a impulsar áreas de investigación que Bruselas considera estratégicas para el futuro de la UE. Los dos primeros flagships, uno dedicado al grafeno y el otro al cerebro humano, se iniciaron en el 2015. El de tecnologías cuánticas, que actualmente está en fase de gestación, se iniciará en el 2018. Cuando llegue a su fin diez años más tarde, se espera que haya dado a luz una primera generación de empresas y productos basados en la física cuántica. La CE tiene previsto financiar 500 millones de euros del proyecto y que los otros 500 sean aportados por empresas.