Pasión cuántica
A Per Delsing le fascinan desde niño los componentes más pequeños del universo. Ahora encabeza un proyecto para desarrollar una computadora extremadamente potente que utiliza un componente muy pequeño, un cúbit. El objetivo final es crear una computadora cuántica que supere en velocidad y potencia a cualquier otra en el mundo.
Si todo va según lo previsto, la computadora cuántica más potente del mundo se hará realidad en la Universidad Tecnológica Chalmers en Gotemburgo, Suecia, en pocos años. Per Delsing, profesor de física, dirige el proyecto, en el que participan unos 50 investigadores. Hace poco, Evolution habló con él en su laboratorio.
“La mejor forma [de describir una computadora cuántica] es decir que, en realidad, se trata de un frigorífico enorme al que están conectados un montón de aparatos de microondas”, explica Delsing. “Los componentes más pequeños son los cúbits, que están colocados sobre un pequeño chip de silicio. Al igual que una computadora normal, la información se compone de unos y ceros. La diferencia reside en que un cúbit puede ser uno y cero al mismo tiempo. Eso permite aumentar muchísimo la velocidad a la que se realizan los cálculos”.
Per Delsing
Nacimiento: Umeå, Suecia, en 1959; creció en Malmö, vive en Gotemburgo.
Familia: Esposa y cuatro hijas de entre 25 y 30 años.
Trabajo: Profesor de física en la Universidad Chalmers y representante del Centro Wallenberg de Tecnología Cuántica, que está liderando el esfuerzo por producir la computadora cuántica más potente del mundo.
Aficiones: Su trabajo le absorbe tanto que su tiempo libre es relativamente limitado. Pero cuando lo tiene, le gusta practicar esquí alpino, jugar al tenis y viajar con su mujer.
Mayor fortaleza: Ser creativo y estar abierto a emprender proyectos nuevos.
Mensaje colgado en la pared de su oficina: “Es más fácil controlar un electrón, un fotón o un fonón que educar a cuatro hijas”.
En el laboratorio de Delsing, lo único que se escucha es el sonido rítmico de las bombas refrigeradoras que enfrían los diminutos cúbits hasta -273,14 ºC, y rozan los -273,15 ºC o 0 K, que es la temperatura más baja del universo. Todo el proceso tarda 36 horas en completarse.
Los cimientos de la revolución informática los puso la tecnología cuántica a través de inventos como el láser y el transistor, entre otros. Ahora los investigadores creen que estamos a las puertas de una segunda revolución cuántica, aún más transformadora que la primera.
“No será un cambio gradual sino un cambio paradigmático”, continúa Delsing. “Lo que nos ha allanado el camino es el hecho de que ahora podemos manipular sistemas cuánticos individuales, como átomos, electrones o fotones, y controlarlos totalmente”.
Su interés por la tecnología se manifestó a una edad muy temprana y contó con el apoyo entusiasta de su padre, también ingeniero. Pero cuando, con 12 años, Delsing oyó hablar de los superconductores y en seguida quiso saber más, su padre no pudo explicarle nada. “Eso me sorprendió porque mi padre solía saber de todo”, recuerda. “Tuve que investigarlo por mi cuenta. Quedé fascinado cuando supe que era posible transmitir corrientes eléctricas sin generar calor”.
Delsing obtuvo su título de grado en la Universidad de Lund, en Suecia meridional, y luego cursó estudios superiores durante dos años en la Escuela Politécnica Federal, en Zúrich, Suiza, uno de cuyos estudiantes más ilustres fue el propio Einstein. Posteriormente, hizo su doctorado en Chalmers, en Gotemburgo. Esta ciudad es el hogar de Delsing desde hace 34 años, la mayoría de ellos como miembro del claustro de la Universidad Chalmers. Y desde siempre, lo que más le ha atraído son las partículas diminutas.
“Se podría decir que di mis primeros pasos manipulando electrones individuales en circuitos”, explica Delsing. “Luego empecé a manipular partículas de luz, los fotones. Luego me interesé por las partículas de sonido, que se conocen como fonones”.
Se podría decir que di mis primeros pasos manipulando electrones individuales en circuitos.
Per Delsing, profesor de física, Universidad Tecnológica Chalmers en Gotemburgo, Suecia
Como investigador, ha participado en dos descubrimientos realmente revolucionarios. El primero tuvo lugar en 2011, cuando él y algunos colaboradores suyos consiguieron demostrar el efecto Casimir dinámico, un fenómeno predicho 40 años antes, pero considerado imposible de demostrar. “La premisa es que es posible crear luz a partir de un vacío si se desplaza un espejo a una velocidad próxima a la de la luz”, explica Delsing. “El problema es simplemente que es una acción difícil de realizar en la práctica. En vez de mover el espejo, nuestra solución fue modificar sus propiedades de forma que diera la apariencia de haberse movido y que realmente pudiera generar luz a partir de un vacío”.
El segundo descubrimiento fue mover un átomo para irradiar sonido. “Generalmente, un átomo excitado es decir, bombardeado con energía para hacerlo saltar a un nivel más alto de energíaemitirá luz. Pero cuando lo colocamos sobre un sustrato que se contrae o se expande cuando se agrega voltaje, conseguimos que emitiera sonido en vez de luz. Por primera vez, pudimos realmente escuchar un átomo”.
Delsing espera con entusiasmo los resultados de su trabajo. El objetivo es disponer, en un plazo de 10 años, de una computadora cuántica operativa de 100 cúbits, y construir varias computadoras cuánticas más pequeñas como hitos en el camino. “La primera tendrá entre 10 y 20 cúbits”, afirma Delsing. “Al construir primero procesadores más pequeños, podemos solucionar los problemas por etapas e ir incorporando lo aprendido en la versión siguiente”.
Las computadoras cuánticas más potentes que existen actualmente tienen unos 20 cúbits. Su desarrollo se realiza con gran secreto, así que nadie sabe con certeza si se ha llegado a construir otra aún más potente. “Una de sus aplicaciones es descifrar códigos. Por lo tanto, si alguien consiguiera construir una computadora cuántica en secreto, podría espiar comunicaciones confidenciales y robar dinero, porque las transacciones virtuales se pueden hackear con una computadora cuántica”, reconoce Delsing. “Por eso, es muy importante que los buenos seamos los primeros en conseguirlo”.
No está claro exactamente para qué podrá utilizarse la computadora cuántica de Chalmers. “Averiguarlo forma parte de nuestro proyecto”, dice Delsing. “Pero del mismo modo que nadie realmente sabía para qué podría utilizarse el láser cuando se inventó, creo que sus aplicaciones más apasionantes todavía están por explorar”.
