Durante el mes de octubre, la Universidad Nacional de Colombia recibió la visita de destacados investigadores internacionales que contribuyeron significativamente al fortalecimiento académico y experimental de la Red Nacional de Ciencias y Tecnologías Cuánticas. Estas visitas impulsan la articulación científica, la formación avanzada y la consolidación del ecosistema cuántico en Colombia.
Desde España 🇪🇸, Pablo Burset Atienza (Universidad de Oviedo) ofreció una conferencia sobre pulsos de un solo electrón en dispositivos superconductores, aportando nuevos enfoques a las líneas de investigación en óptica y electrónica cuántica, además de participar en espacios de articulación científica con el equipo del proyecto.
De Finlandia 🇫🇮, Milica Todorović (Universidad de Turku) dictó una conferencia sobre ingeniería de materiales computacionales con aprendizaje activo y lideró un minicurso en machine learning aplicado a materiales y espectroscopía, fortaleciendo la formación en inteligencia artificial aplicada a la física y los materiales.
Por México 🇲🇽, María del Pilar Carreón Castro (Instituto de Física – UNAM) compartió su experiencia en dispositivos optoelectrónicos y semiconductores orgánicos, destacando sus aplicaciones tecnológicas y su relevancia en el desarrollo de materiales avanzados con potencial cuántico
También desde la UNAM, Víctor Manuel Velázquez Aguilar apoyó el montaje experimental del sistema de generación de números cuánticos aleatorios, participando en tareas de alineación óptica, montaje del cristal BBO y medición de coincidencias, contribuyendo así al fortalecimiento de la infraestructura experimental del proyecto.
Desde Brasil 🇧🇷, Henrique Felipe de Melo (Universidad Federal de Minas Gerais) realizó un entrenamiento especializado en espectroscopía Raman para los miembros del equipo del proyecto, orientado a fortalecer las capacidades experimentales y analíticas del laboratorio.
De Francia 🇫🇷, Raúl Rincón (Laboratorio Kastler Brossel, París) llevó a cabo un entrenamiento técnico en elementos ópticos y montaje para la generación de estados de luz comprimidos (squeezed states), además de discutir con el equipo las posibles aplicaciones y usos de estos estados en metrología cuántica.
Finalmente, desde Brasil 🇧🇷, José María Villas-Boas (Universidad Federal de Uberlândia) compartió su experiencia en modelos teóricos de materia condensada e interacción radiación–materia, en el marco del proyecto de metrología cuántica, enriqueciendo la discusión teórica y el desarrollo conceptual del programa.
Estas colaboraciones internacionales fortalecen las capacidades científicas de la Universidad Nacional y de la Red Cuántica, consolidando la proyección internacional del país en el estudio y aplicación de las tecnologías cuánticas.
El láser permitirá hacer mediciones ultrarrápidas y desarrollar investigaciones en óptica, espectroscopía y metrología con estándares internacionales.
El tiempo que tarda entrar el oxígeno en los glóbulos rojos se mide en femtosegundos (1×10-15 segundos), de la misma manera que el tiempo que tardan nuestros ojos en reaccionar ante la luz y la transferencia de los nutrientes en las plantas durante la fotosíntesis. En ese tiempo tan diminuto, que no alcanzamos a dimensionar en nuestro día a día, también se mueven los pulsos de luz emitidos por un láser de cristal de zafiro y titanio.
Esta es una herramienta que se usa en el mundo en campos como la óptica cuántica, para generar experimentos como el entrelazamiento de fotones por polarización, un fenómeno en el que dos o más fotones comparten un destino común: el estado de uno afecta instantáneamente al del otro, sin importar la distancia que los separe. Una tecnología que hoy es común en el mundo, pero que en Colombia hasta ahora era extraña.
Con el objetivo de actualizar al país en mecánica cuántica, de poner al servicio de los científicos y estudiantes tecnología de punta, además de impulsar en Colombia investigaciones de la segunda revolución cuántica –un inicio que ha sido bastante postergado, desafortunadamente–, desde la Universidad Nacional adquirieron recientemente este láser, como parte de un proyecto que busca hacer de esta institución, junto a otros aliados, en un centro de investigación líder en el país y competitivo en la región.
Así lo explica el profesor Herbert Vinck Posada, profesor titular del departamento de Física de la Unal, quien señala que, como parte de este proyecto financiado con dineros de regalías, se creó el Laboratorio de Metrología Cuántica, en donde estudiantes y docentes ya tienen acceso a este láser –de fabricación alemana–, para realizar experimentos enfocados a generar mediciones cada vez más precisas, porque en el mundo de lo cuántico poder medir con precisión propiedades físicas como la longitud, la temperatura y el tiempo, son clave para campos que van desde la industria, la medicina, hasta la física fundamental.
En la oscuridad, en un laboratorio en el primer piso del edificio de Física de la Unal, e iluminados con la luz tenue de color azulado del haz del láser, investigadores de esta institución trabajan con esta herramienta en campos como la óptica no líneal, la espectroscopía y la óptica cuántica en ejercicios que van desde poner a prueba la ciencia básica, hasta aplicaciones en la industria.
Una oportunidad para el país
El profesor Hernando García, de la Universidad del Sur de Illinois, observa con entusiasmo la llegada de este tipo de equipos a Colombia, en su visita por la Universidad Nacional. Para él, se trata de una oportunidad que puede marcar un antes y un después en la investigación científica nacional. “Este láser tiene una propiedad muy interesante —explica—. El cristal que produce la ganancia, es decir, el que emite la luz, está hecho de zafiro con impurezas de titanio. Esa combinación le permite generar una ganancia que va desde los 390 nanómetros, en la región visible, hasta los 1.040 nanómetros, en el infrarrojo. Eso significa que puede cubrir un rango muy amplio del espectro electromagnético”.
Según García, esta capacidad de sintonización —de un nanómetro por cada ajuste— le da al láser una versatilidad única: “en realidad, no estamos hablando de un solo láser, sino de unos 400, porque tiene un ancho de banda que permite trabajar con distintos colores o longitudes de onda”. Esta flexibilidad, añade, es esencial para experimentar con materiales, realizar mediciones precisas y desarrollar tecnologías ópticas avanzadas.
Pero lo que hace realmente especial a este láser es su capacidad para generar pulsos ultracortos. “Son pulsos que duran del orden de 170 femtosegundos —es decir, 170 cuatrillonésimas de segundo—, un tiempo muy corto, pero que es relevante para estudiar sistemas biológicos, semiconductores o procesos químicos rápidos”, dice el profesor. “Y esos pulsos se generan a una frecuencia de 80 megahercios (MHz), o sea, uno cada nueve nanosegundos. Es como si lanzaras un destello diminuto y tuvieras que esperar casi 10.000 días para ver el siguiente, en una escala equivalente”.
Esa velocidad y precisión, asegura García, hacen del láser una herramienta indispensable para la ciencia moderna. “La potencia promedio es de unos 3,9 vatios, pero la potencia pico alcanza los 13.000 vatios. Es una cantidad de energía enorme, concentrada en un tiempo brevísimo. Y esa energía puede aprovecharse en campos muy diversos: en medicina, por ejemplo, para cirugías o tratamientos con luz; en la industria, para cortes de alta precisión o para la fabricación de microcomponentes; y, por supuesto, en la investigación básica, como la que se está haciendo aquí en la Universidad Nacional”.
En este sentido, García destaca que el trabajo que se adelanta en el Laboratorio de Metrología Cuántica de la Unal no solo fortalece la ciencia fundamental, sino que también abre la puerta a desarrollos tecnológicos aplicados. “Una de las áreas más prometedoras es la óptica no lineal —explica—, donde se estudia cómo la luz interactúa con la materia en intensidades tan altas que cambian sus propiedades. También está la espectroscopía ultrarrápida, que permite analizar tiempos de respuesta en semiconductores, algo esencial para las industrias de las telecomunicaciones y la informática”.
El profesor subraya que este tipo de herramientas también son claves para avanzar en campos como la óptica cuántica. “Aquí en la universidad están generando estados entrelazados de fotones, que son como un misterio en la mecánica cuántica. Eso permite desarrollar nuevos métodos de senseo y metrología cuántica, bases de tecnologías emergentes como la computación cuántica o las comunicaciones seguras”. Por eso, García considera que este proyecto representa “un quantum jump para Colombia”. “La idea de la Universidad Nacional es crear un centro de fotónica en el país, donde investigadores de distintas regiones puedan venir a trabajar, y que al mismo tiempo permita que Colombia compita con países como Brasil, Argentina y México en estas áreas. Es un paso enorme, porque contar con este tipo de infraestructura es entrar de lleno en la segunda revolución cuántica”.
Un gran proyecto
El profesor Herbert Vinck Posada, titular del Departamento de Física de la Universidad Nacional de Colombia, explica que la llegada de este láser es solo una parte de un proyecto mucho más amplio y estratégico. “Este es un proyecto liderado por la Universidad Nacional, presentado al Sistema General de Regalías, que busca ampliar el uso de la mecánica cuántica en aspectos muy relevantes para el país —afirma—. Entre ellos, la metrología cuántica, que es la ciencia de la medición precisa, de medir bien, algo fundamental para la competitividad y el desarrollo tecnológico del país”.
Según Vinck, la iniciativa surgió de la necesidad de actualizar tecnológicamente a Colombia en un campo que, en otras regiones, ya es motor de innovación industrial y científica. “Lo que buscamos —explica— es dotar al país con dispositivos basados en principios cuánticos, que permitan modernizar los sistemas de medición y abrir la puerta a aplicaciones prácticas. Este proyecto es un primer impulso hacia la actualización del país en tecnologías cuánticas”.
Pero el láser no es el único protagonista del Laboratorio de Metrología Cuántica de la Unal. Dentro del mismo proyecto se incluyen otros desarrollos clave. “Estamos construyendo un equipo Raman, basado en el efecto del mismo nombre, que permite estudiar las propiedades constitutivas de los materiales —detalla—. Este equipo tendrá un papel importante tanto en el análisis de materiales cuánticos como en el estudio de la potabilidad del agua, a través del análisis Raman en líquidos”.
Además, el laboratorio trabaja en la consecución de un microscopio confocal de dos fotones, una herramienta con amplios usos clínicos y biológicos. “Este microscopio abre un espacio muy interesante para la investigación en sistemas biológicos y medicina —agrega—, y nos permite fortalecer la capacidad instalada del país en ciencia experimenta
Uno de los elementos más avanzados del proyecto será la incorporación de un peine de frecuencias ópticas, que llegará al Instituto Nacional de Metrología. “Un peine de frecuencias es como una regla óptica —explica Vinck—. Sirve para medir longitudes, tiempos y frecuencias con una precisión extraordinaria. Este equipo va a contribuir a la generación del patrón primario del metro en Colombia, y permitirá calibrar láseres de frecuencias desconocidas, entre muchas otras aplicaciones”.
El proyecto, financiado con recursos de regalías provenientes de diez departamentos del país, busca además descentralizar la ciencia y garantizar que los beneficios lleguen a las regiones. “Es fundamental que esta inversión no se quede solo en Bogotá —subraya Vinck—. Queremos que haya retorno a las regiones, que los investigadores y las universidades regionales participen y que Colombia, como un todo, avance en el campo de las tecnologías cuánticas. Por eso, también estamos creando una Red Colombiana en Tecnologías Cuánticas, que articulará a los diferentes actores del país en torno a este esfuerzo”.
Para los estudiantes, esta infraestructura marca un antes y un después en su formación científica. Así lo explica Camila Riveros-Mesa, estudiante del doctorado en Ciencias Físicas de la Universidad Nacional: “Como estudiante, es muy importante tener acceso directo a los procesos experimentales. Antes, teníamos que salir del país para hacer mediciones; ahora podemos hacerlo aquí. Eso ahorra tiempo, recursos y nos da autonomía. Sabemos cómo se instala el equipo, cómo funciona y cómo solucionarlo si algo pasa. No dependemos de terceros. Es un plus enorme”.
Herbert Vinck, director del proyecto de regalías en metrología cuántica, participó en el XXXIX Congreso Nacional de Ingeniería para presentar los avances del proyecto y las posibilidades de impacto de las tecnologías cuánticas en Colombia.
Apertura de oportunidades y nuevos vínculos
La presentación derivó en la apertura de oportunidades de trabajo y crecimiento tecnológico, así como en la creación de nuevos vínculos para impulsar la innovación en sectores como industria naval, salud, desarrollo de fármacos, gestión del agua, nuevos materiales, telecomunicaciones y metrología.
Estas perspectivas refuerzan el papel de la cuántica como un motor para el desarrollo científico, económico y social del país, ofreciendo escenarios para el trabajo interdisciplinario y la formación de talento humano en áreas estratégicas.
Presentación de la Red Colombiana de Tecnologías Cuánticas
Durante el evento se presentó la iniciativa de la Red Colombiana de Tecnologías Cuánticas, invitando a investigadores e instituciones de todo el país a sumarse a este esfuerzo colectivo para consolidar un ecosistema nacional en torno a la ciencia y tecnología cuántica.
La Escuela-Congreso: una puerta a la participación
La Escuela-Congreso “100 años de revolución cuántica: Transformando el conocimiento, la industria y la sociedad” fue presentada como una oportunidad única para vincularse al conocimiento y la aplicación de las tecnologías cuánticas.
Este espacio busca fortalecer el encuentro entre academia, industria y sociedad, ofreciendo un escenario para compartir experiencias, construir colaboraciones y proyectar nuevas iniciativas.
Hacia el futuro cuántico de Colombia
Estos resultados marcan un paso importante hacia la consolidación de un país que apuesta por las tecnologías cuánticas como eje de innovación y competitividad, impulsando la creación de políticas, el fortalecimiento de capacidades científicas y el desarrollo de infraestructura de vanguardia.
Bogotá, mayo de 2025 – En el marco de la Feria Internacional del Libro de Bogotá (FILBo 2025), las tecnologías cuánticas ocuparon un espacio central como parte del diálogo nacional sobre ciencia, innovación y transformación social. Con la participación de investigadoras, investigadores, instituciones y proyectos estratégicos, se realizaron tres importantes intervenciones que marcaron el rumbo de esta segunda revolución cuántica en el país.
A continuación, se destacan las tres participaciones más relevantes:
Panel 1 | Tecnología Cuántica Aplicada: del conocimiento a la solución
Mayo 7 de 2025 Gran Salón D
Este espacio reunió experiencias y reflexiones sobre cómo los desarrollos en tecnologías cuánticas se están traduciendo en soluciones concretas para los territorios. Se presentaron avances del proyecto de regalías en tecnologías cuánticas, resaltando su impacto en educación, monitoreo ambiental, redes de conocimiento y apropiación del saber científico.
Los panelistas enfatizaron la necesidad de democratizar el acceso a estas tecnologías emergentes desde una mirada territorial y de justicia epistémica, articulando ciencia con bienestar social.
Panel 2 | 100 años de la revolución en ciencia y tecnologías cuánticas que cambió nuestra vida
Mayo 8 de 2025 Gran Salón D
Un homenaje a los pilares de la física cuántica y un análisis profundo de sus desarrollos actuales. En este panel se abordaron temas como computación cuántica, materiales topológicos, óptica de semiconductores y metrología, conectando la teoría con sus aplicaciones actuales en salud, energía, comunicaciones y educación.
Durante el diálogo, se resaltaron los retos del país: fortalecer políticas públicas, avanzar en formación desde la educación básica hasta la profesional, promover la participación de las mujeres en ciencia y facilitar el retorno de talentos desde el exterior.
Participación del proyecto de Regalías en Tecnologías Cuánticas
El proyecto «Tecnologías Cuánticas para Colombia», respaldado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, tuvo una activa participación durante los paneles y actividades de la FILBo, reafirmando su compromiso con la generación de conocimiento útil, la formación de nuevos talentos y el cierre de brechas regionales en ciencia e innovación.
A través de sus vocerías, el proyecto expresó su consentimiento y responsabilidad frente a los impactos esperados, la vinculación comunitaria y el fortalecimiento de capacidades en el país.
Las intervenciones en la FILBo 2025 reflejan un compromiso claro con la construcción de un país soberano en ciencia y tecnología. Desde el aula hasta el laboratorio, desde la política pública hasta los territorios, Colombia continúa dando pasos firmes hacia la integración de la cuántica en su desarrollo sostenible.
Bogotá, abril de 2025 – Con un evento académico y simbólico que reunió a figuras clave del ámbito científico nacional, se llevó a cabo la sesión de inauguración de la Cátedra Nacional: Tecnologías Cuánticas UNAL, un espacio dedicado a impulsar la formación, la investigación y el debate público sobre las tecnologías cuánticas en Colombia.
La jornada inaugural, realizada en la Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá, contó con la participación de representantes de diversas universidades e institutos del país, así como de entidades gubernamentales. Entre las personalidades destacadas estuvo la ministra de Ciencia, Tecnología e Innovación, Yesenia Olaya Requene, quien reafirmó el compromiso del gobierno con el fortalecimiento de las capacidades científicas en el campo cuántico.
Uno de los momentos más emotivos del evento fue el homenaje a los profesores eméritos Joaquín Mauricio Castañeda y Diógenes Campos, autores del libro Mecánica cuántica y realidad, y quienes hicieron parte de la conmemoración del centenario del nacimiento de Niels Bohr hace más de 40 años, en una cátedra que sembró las bases del pensamiento cuántico en el país.
La sesión también incluyó el foro “Tecnología Cuántica, un reto para Colombia en el siglo XXI”, donde académicos y expertos discutieron el potencial de esta revolución científica para transformar sectores como la salud, la energía, la computación y la seguridad.
Al cierre del evento, se realizó la firma del Manifiesto por el Desarrollo e Impulso de las Tecnologías Cuánticas en Colombia, una declaración conjunta entre investigadores nacionales e internacionales que busca fomentar la inversión, la articulación institucional, la formación de talento humano y la apropiación social del conocimiento cuántico.
La actividad concluyó con una intervención musical a cargo del Cuarteto Íxora, que brindó una interpretación artística al nivel de la solemnidad del evento.
Bogotá, 29 de abril de 2025 — En un acto encabezado por la ministra Yesenia Olaya Requene y con la presencia del presidente Gustavo Petro, el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación lanzó oficialmente la convocatoria ColombIA Inteligente 2025: Ciencia y Tecnologías Cuánticas e Inteligencia Artificial para los Territorios. La iniciativa busca posicionar al país como actor clave en la transformación tecnológica global, fortaleciendo capacidades en los territorios mediante soluciones basadas en conocimiento avanzado.
Durante el evento, se destacó que Colombia está dando un paso histórico en el impulso de una nueva revolución científica. La ministra Olaya señaló que esta convocatoria es un llamado a construir soluciones pertinentes con impacto regional, a partir del uso estratégico de tecnologías emergentes.
Uno de los momentos más significativos de la jornada fue la intervención del profesor investigador Herbert Vinck, de la Universidad Nacional de Colombia, quien ofreció una visión integral sobre la historia, el impacto, la actualidad y el futuro de las tecnologías cuánticas. Subrayó cómo estas han evolucionado desde los fundamentos teóricos del siglo XX hasta convertirse hoy en herramientas para la metrología, la computación, la óptica y los sistemas inteligentes.
El profesor Vinck también presentó el proyecto de regalías en Tecnologías Cuánticas para Colombia, una iniciativa pionera que busca consolidar las bases científicas y tecnológicas del país, promoviendo la formación de talento humano, la apropiación del conocimiento y el desarrollo de infraestructura especializada.El lanzamiento de ColombIA Inteligente 2025 reafirma el compromiso del Estado con una política pública que vincule la ciencia con las necesidades del territorio, fomente la soberanía tecnológica y garantice el uso responsable de las tecnologías en beneficio de la sociedad.
El lanzamiento de ColombIA Inteligente 2025 reafirma el compromiso del Estado con una política pública que vincule la ciencia con las necesidades del territorio, fomente la soberanía tecnológica y garantice el uso responsable de las tecnologías en beneficio de la sociedad
El avance de esta tecnología transformará, según los expertos, sectores clave como la industria, las finanzas o la ciberseguridad, pero aún enfrenta retos para su desarrollo estable
La economía moderna avanza al ritmo de los bits, las unidades que dan vida a los ordenadores. En el corazón de estas máquinas se encuentran unos pequeños chips llamados microprocesadores, que funcionan bajo el sencillo y poderoso sistema binario, una danza de ceros y unos que moldea el mundo digital. Desde el desarrollo de los primeros ordenadores —que ocupaban habitaciones y hasta edificios enteros— este sistema ha servido de base para tareas como escribir un documento en Word, entrenar a la inteligencia artificial y hasta llevar un cohete al espacio. Esta es una realidad que está más cerca que nunca de cambiar.
Si hay una tecnología capaz de transformar los sistemas de computación modernos es la computación cuántica. Su desarrollo, coinciden los expertos, implicará mayores cambios en las economías que la tan nombrada inteligencia artificial (IA). No solo porque acelerará los avances en la investigación de modelos de lenguaje de gran escala como ChatGPT o Gemini, sino porque trastocará la mayoría de áreas críticas de las economías: desde defensa, pasando por las industrias, hasta las finanzas.
Microsoft asegura haber hallado un nuevo estado de la materia, la Majorana, que aceleraría el desarrollo de un ordenador cuántico estable. No obstante, los físicos recomiendan tomar este anuncio con cautela debido a su fiabilidad. La noticia, sin embargo, ha vuelto a agitar el debate de lo cerca que está el mundo científico de conseguir un ordenador cuántico funcional, sin errores y que sea fácil de reproducir.
Lejos del anuncio de la empresa fundada por Bill Gates, en Europa, así como en otras regiones, se está avanzando con celeridad y hay quienes apuntan a que el día prometido ya no queda tan lejos. “El año pasado hubo anuncios de diferentes compañías que han mejorado por 800 y 900 la corrección de errores”, expone Carlos Kuchkovsky, miembro del Consejo estratégico asesor de tecnologías cuánticas de la Comisión Europea y fundador de Qcentroid, una empresa dedicada a diseñar aplicaciones de la computación cuántica. Kuchkovsky dibuja lo que significaría el desarrollo de esta tecnología en los próximos años.
Carlos Kuchovsky fundador de Qcentroid y miembro del Consejo estratégico asesor de tecnologías cuantías de la Comisión Europea, en una fotografía cedida al Diario El País.
En primer lugar, señala el experto, mejoraría rápidamente la investigación en IA: “El machine learning (el aprendizaje de las máquinas) es muy bueno haciendo predicciones, pero no es una herramienta capaz de encontrar la mejor solución a un problema de combinación”. El desarrollo de la computación cuántica permitirá, augura, resolver problemas matemáticos que de otra forma tomarían años, los llamados “problemas de optimización combinatoria”, que se usan en el reparto de paquetes, las telecomunicaciones, la previsión del tiempo o la optimización de redes de energía.
En lugar de usar bits clásicos, que son cero o uno, la computación cuántica emplea un tipo de bit conocido como cúbit, que puede existir en ambos estados simultáneamente. Esto permite que un cúbit contenga más información que un bit normal, y que las computadoras con muchos cúbits la incrementen exponencialmente, lo que abre un abanico de nuevas posibilidades computacionales.
“Todo lo que usa un ordenador por detrás será alterado por la computación cuántica”, suscribe Román Orús, fundador de Multiverse Computing, una firma de San Sebastián (España) que diseña aplicaciones industriales con base en esta tecnología. “La gente no lo va a notar, pero va a empezar a ver cómo se calculan mejores rutas para viajar, y que las respuestas de la IA son más afinadas, y todo esto se hará desde la nube porque nadie va a tener una computadora cuántica en su móvil”, explica por videollamada.
La computación cuántica tiene la capacidad de simular cómo funciona la naturaleza, lo que abre un nuevo campo para entender cómo desarrollar materiales más eficientes, más resistentes, así como nuevas moléculas que aceleren el desarrollo de fármacos, y mejores procesos de análisis para entornos industriales. Los ordenadores actuales tardarían cientos de años en resolverlos, expone Kuchkovsky. Un ordenador cuántico potente también podría, en teoría, superar muchas de las técnicas actuales de cifrado de datos, lo que empieza a ser una preocupación para los gobiernos y las empresas tecnológicas que manejan miles de millones de datos.
El reto energético es otro desafío que esta tecnología podría ayudar a resolver, señalan Kuchkovsky: “Ya hay algunos estudios que afirman que la computación cuántica puede hacer a la inteligencia artificial más eficiente en su uso energético”. El Departamento de Energía de Estados Unidos, país que concentra el mayor número de centros de datos (medidos por su consumo de energía), estima que los servidores de IA en los centros de datos podrían consumir hasta 326 teravatios por hora para 2028, casi ocho veces más de lo que usaron en 2023.
El profesor Orús expone que en su compañía han sido capaces de comprimir la memoria de un gran modelo de lenguaje como ChatGPT en un 90%, lo que disminuye su consumo energético y se puede llegar a desplegar en dispositivos como lavadoras, drones o coches. El científico jefe de Origin Quantum, una empresa china líder en el desarrollo de esta tecnología, comentaba para Computer Hoy que la computación cuántica podría transformar la IA al reducir drásticamente el tiempo de entrenamiento de semanas a solo horas.
Román Orús, fundador de Multiverse Computing, en una fotografía cedida al Diario El País.
El gran problema es que todavía no se ha desarrollado una computadora cuántica estable, es decir, que presente las condiciones ideales para que se produzcan los cálculos cuánticos. Para empezar, en la mayoría de ordenadores de este tipo, los cúbits deben operar a temperaturas cercanas al cero absoluto, es decir, por debajo de -273 grados Celsius. El segundo inconveniente es la fiabilidad. Todos los chips de ordenador cometen errores, pero en los ordenadores y los smartphones actuales, las tasas de error son mínimas. En los cúbits, la más mínima perturbación puede provocar una serie de errores en cascada.
La carrera por desarrollar equipos que resuelvan estos problemas ha atraído a empresas de la mayoría de economías desarrolladas. En Estados Unidos, Google, Microsoft e IBM, que impulsaron la industria hace aproximadamente una década, ahora compiten por construir “el santo grial” de los ordenadores. China no publica cifras sobre sus inversiones previstas, pero medios de comunicación chinos y grupos de investigación de políticas estadounidenses, como el centro de estudios Rand Corp. y McKinsey han estimado su compromiso para un período similar entre mil y más de 15 mil millones de dólares. Tencent, Alibaba y Baidu son algunas de las firmas que se encuentran desarrollando esta tecnología.
“Europa, por su parte, ha puesto mucho capital y mucha energía para estar al día y no perder el halo de la IA. En computación cuántica, sin embargo, estamos compitiendo de tú a tú otras regiones, porque también se ha invertido bastante antes”, resume Orús.
Y Kuchkovsky advierte de que “tenemos 30 años de desarrollo a cuestas”, y explica que un porcentaje muy alto de artículos científicos viene de investigadores y desarrolladores europeos. El experto destaca que hay diversas compañías como Qilimanjaro, Pascal o IQM Quantum Computers que han logrado desarrollar hardware en suelo comunitario de elevada calidad. En España, el Barcelona Supercomputing Center, alberga el Quantum Spain, el primer ordenador cuántico español de acceso público construido con tecnología 100% europea. También hay centros de este tipo en San Sebastián.
El profesor Orús opina que el salto se producirá como muy tarde en la siguiente década. “Estamos haciendo algo muy mal. Los algoritmos de la IA aún se basan en estudios de los años sesenta, poco eficientes. La computación cuántica es el único camino viable para esta tecnología”. Kuchkovsky también comparte por videollamada que el World Mobile Congress de este año —al que acaba de asistir— ha visto mucho más interés de entidades públicas y privadas por entender la computación cuántica. “Estoy seguro de que el año que viene se va a producir un boom en este ámbito”, zanja.
Las Naciones Unidas han declarado 2025 como el año en el que la ciencia de lo pequeño revolucionará la medicina, la tecnología y la seguridad.
Istock | El 2025 coincide con el centenario de los primeros desarrollos teóricos de la mecánica cuántica, la teoría que sustenta toda esta disciplina.
¿Te imaginas un mundo donde los ordenadores resuelven en solo segundos problemas que los dispositivos actuales necesitarían millones de años para calcular? ¿O donde las comunicaciones sean tan seguras que ni el hacker más habilidoso y experimentado pueda interceptarlas? ¿O incluso donde sensores ultrapotentes sea capaces de detectar enfermedades en sus etapas más tempranas, salvando millones de vidas? Pues, la realidad es que, aunque sean tecnologías que parecen a años luz de distancia, actualmente ya estamos en camino de lograrlo. Y todo gracias a un campo de la ciencia que, hasta hace poco, parecía reservado solo para los libros de física: la cuántica.
Por eso, las Naciones Unidas han declarado 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas. Este anuncio, hecho en 2024, marca la forma en la que esperamos los avances durante los próximos 12 meses y hace generar una gran expectación. Pero, ¿qué es exactamente la cuántica? ¿Por qué debería importarnos tanto? Y, sobre todo, ¿qué significa que 2025 sea el año dedicado a esta disciplina?
CUÁNTICA. ¿QUÉ ES Y POR QUÉ DA TANTO QUE HABLAR?
La ciencia cuántica estudia el mundo de lo más pequeño: átomos, electrones y otras partículas subatómicas. A primera vista, podría parecer que esto no tiene nada que ver con nuestro día a día. Sin embargo, si te detienes a pensarlo, gran parte de las tecnologías que usamos hoy en día tienen su origen en estos descubrimientos: desde los chips de los ordenadores hasta los láseres y los GPS.
Lo que hace que la cuántica sea tan importante es que desafía todo lo que creíamos saber sobre el funcionamiento del universo. En este mundo microscópico, las reglas habituales, es decir, las de la física clásica, no aplican. Por ejemplo, una partícula puede estar en dos lugares al mismo tiempo, algo conocido como «superposición». O dos partículas pueden estar misteriosamente conectadas entre sí, sin importar la distancia que las separe, un fenómeno llamado «entrelazamiento cuántico».
¿POR QUÉ 2025?
Y el 2025 no fue elegido al azar. Este año coincide con el centenario de los primeros desarrollos teóricos de la mecánica cuántica, la teoría que sustenta toda esta disciplina. Durante las últimas décadas, los avances en este campo se han ido incrementando de forma exponencial, y hoy nos encontramos en plena revolución. Proclamando este año como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas, las Naciones Unidas buscan sensibilizar a la sociedad sobre el impacto de estas investigaciones en nuestra vida cotidiana y en el futuro del planeta.
Bartlomiej Wroblewski / iStock. Conceptualización de un ordenador cuántico
Además, este reconocimiento tiene también un objetivo complementario: fomentar la colaboración internacional. La investigación cuántica no es algo que pueda desarrollarse en solitario. Requiere el esfuerzo conjunto de gobiernos, empresas, universidades y centros de investigación de todo el mundo. Por ello, durante 2025, se llevarán a cabo cientos de eventos, conferencias y actividades educativas destinadas a explicar cómo estas tecnologías pueden transformar nuestra sociedad.
UN FUTURO CUÁNTICAMENTE PROMETEDOR
Pero ¿cuál es exactamente el potencial de estas tecnologías? ¿2025 será un año de cambios notables? Aunque todavía estamos en las primeras etapas de esta transformación, la verdad es que ya hay aplicaciones que están comenzando a cambiar el juego.
Por ejemplo, los ordenadores cuánticos, que funcionan de manera completamente distinta a los ordenadores tradicionales, prometen resolver problemas que hoy parecen imposibles. Desde simulaciones químicas para desarrollar nuevos medicamentos hasta la optimización de rutas logísticas para reducir emisiones de carbono, las posibilidades son infinitas.
Otra aplicación emocionante es la de las comunicaciones cuánticas, que podrían hacer nuestras redes absolutamente seguras. Gracias al entrelazamiento cuántico, se pueden enviar mensajes codificados de una manera que cualquier intento de espionaje sería detectado al instante. En un mundo cada vez más digitalizado, esto podría ser un cambio crucial.
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Conceptualización del entrelazamiento cuántico.
Y luego están los sensores cuánticos, dispositivos que aprovechan las propiedades cuánticas para realizar mediciones con una precisión sin precedentes. Estos sensores podrían revolucionar campos como la medicina, permitiendo detectar enfermedades en sus etapas iniciales, o incluso monitorear el cambio climático con una exactitud inalcanzable hasta ahora.
Basado en la famosa paradoja GHZ, este experimento desafió la percepción de la física y podría abrir nuevas puertas para aplicaciones tecnológicas en sistemas de alta dimensionalidad
Un equipo internacional de científicos llevó los límites de la física cuántica a un nuevo nivel al producir partículas de luz que operan simultáneamente en 37 dimensiones.
Este experimento, descrito en un artículo publicado en la revista Science Advances, representa un progreso significativo en la comprensión de los fenómenos cuánticos y podría abrir nuevas puertas para aplicaciones tecnológicas en sistemas de alta dimensionalidad.
Este experimento desafía las leyes tradicionales de la física y pone en evidencia cómo la no localidad cuántica redefine nuestra comprensión del universo – (Imagen Ilustrativa Infobae).
Este logro se basa en la conocida paradoja de Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ), un concepto que desafía las explicaciones clásicas de la física.
La paradoja GHZ, formulada en 1989 por los físicos Daniel Greenberger, Michael Horne y Anton Zeilinger, es un ejemplo clave de cómo la mecánica cuántica contradice las teorías clásicas basadas en el realismo local. Este principio clásico sostiene que los objetos solo pueden ser influenciados por su entorno inmediato. Sin embargo, la física cuántica introduce el fenómeno de la no localidad cuántica, donde partículas separadas por grandes distancias pueden influirse mutuamente de manera instantánea, algo que Albert Einstein describió como “acción fantasmal a distancia”. Este fenómeno desafía las leyes de la física clásica, que prohíben cualquier interacción más rápida que la velocidad de la luz.
Un experimento que redefine los límites de lo “no clásico”.
El experimento, liderado por investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca, buscó explorar hasta qué punto las partículas de luz pueden comportarse de manera no clásica. Para ello, los científicos utilizaron fotones, las partículas fundamentales de la luz, y los manipularon para que existieran en un sistema de 37 dimensiones.
En términos simples, mientras los humanos perciben el mundo en tres dimensiones espaciales y una temporal, estos fotones requerían 37 puntos de referencia para describir su estado.
Zhenghao Liu, coautor del estudio, explicó a New Scientist que este experimento demuestra que “la física cuántica es más no clásica de lo que muchos de nosotros pensábamos”. Según Liu, incluso después de más de un siglo desde el descubrimiento de los principios cuánticos, los científicos apenas están comenzando a comprender la complejidad de este campo. “Podría ser que, 100 años después de su descubrimiento, todavía solo estemos viendo la punta del iceberg”, afirmó.
Cómo se logró este avance técnico
Para llevar a cabo este experimento, los investigadores adaptaron una versión de la paradoja GHZ a un sistema de luz coherente, es decir, luz con propiedades uniformes en términos de color y longitud de onda.
Este enfoque permitió a los científicos manipular los fotones con mayor precisión y observar los efectos cuánticos en un sistema de alta dimensionalidad. Este proceso resultó en la creación de los efectos cuánticos más “no clásicos” jamás registrados.
El equipo de investigación destacó que este avance no solo tiene implicaciones teóricas, sino que también podría tener aplicaciones prácticas en el futuro. “Creemos que este trabajo ha abierto varias avenidas para futuras investigaciones”, escribieron los autores en su artículo. Además, expresaron su esperanza de que estos hallazgos puedan ser utilizados para desarrollar ventajas cuánticas aún más significativas en sistemas de alta dimensionalidad.
Con la manipulación de partículas en dimensiones tan altas, se abren nuevas posibilidades para el desarrollo de tecnologías cuánticas más eficientes y seguras – (Imagen Ilustrativa Infobae).
El significado de la paradoja GHZ en este contexto
La paradoja GHZ es un ejemplo fundamental de cómo la mecánica cuántica desafía las explicaciones clásicas. Según explicó New Scientist, esta paradoja puede expresarse matemáticamente de formas que parecen imposibles, como una ecuación donde 1 es igual a -1. Este tipo de contradicciones pone de manifiesto que las propiedades cuánticas no pueden ser descritas utilizando los principios de la física clásica.
En el caso del experimento reciente, los investigadores utilizaron la paradoja GHZ como base para diseñar un sistema que maximiza los efectos no clásicos. Esto les permitió explorar cómo las partículas cuánticas pueden comportarse de maneras que no tienen equivalente en el mundo macroscópico. Según los científicos, este tipo de investigaciones no solo amplía el conocimiento teórico, sino que también podría tener aplicaciones prácticas en áreas como la computación cuántica y las comunicaciones seguras.
Implicaciones futuras y potencial de los sistemas cuánticos de alta dimensionalidad
El logro de crear partículas de luz en 37 dimensiones representa un paso importante hacia la comprensión de los sistemas cuánticos de alta dimensionalidad. Según los autores del estudio, este tipo de sistemas podría ofrecer ventajas significativas en comparación con los sistemas cuánticos tradicionales, que suelen operar en dimensiones más bajas.
Por ejemplo, los sistemas de alta dimensionalidad podrían ser más resistentes al ruido y a los errores, lo que los haría ideales para aplicaciones como la transmisión de información cuántica y el desarrollo de algoritmos más eficientes.
Además, este avance podría tener implicaciones en el diseño de nuevas tecnologías basadas en principios cuánticos. Según los investigadores, comprender mejor los sistemas de alta dimensionalidad podría permitir el desarrollo de dispositivos más avanzados y eficientes, desde sensores cuánticos hasta computadoras cuánticas de próxima generación.
