La segunda revolución cuántica: un triunfo de la ciencia más fundamental

Muchos de los avances tecnológicos más importantes se han basado en ciencias fundamentales. Es el caso de la computación moderna, totalmente indispensable en nuestras vidas, cuyo desarrollo está lleno de hombres y mujeres relevantes en el campo de la matemática, la lógica, la filosofía e incluso las artes.

La informática tiene sus raíces en los problemas de lógica matemática planteados en el siglo XVII por Gottfried Leibniz. En el siglo XIX, fue Ada Lovelace, matemática y escritora, la primera en comprender la capacidad de las máquinas para hacer algo más que simples cálculos numéricos. Ya en el siglo XX, uno de los matemáticos más influyentes de la historia, David Hilbert, continuó el trabajo de Leibniz formalizando preguntas fundamentales sobre los límites de las matemáticas. Estas preguntas fueron abordadas por Alan Turing, quien es reconocido hoy como uno de los padres de la informática. Otra figura destacada fue John von Neumann, quien propuso el diseño teórico que da nombre a la arquitectura de von Neumann, base de los ordenadores actuales.

La mecánica cuántica es otro claro ejemplo. Fue una teoría polémica en sus inicios. El propio padre fundador, Max Planck, creía que se trataba solo de un truco matemático, e incluso Albert Einstein, quien contribuyó notablemente a sus inicios, tuvo serios problemas para aceptar sus implicaciones. En su desarrollo fueron instrumentales los trabajos de Niels Bohr sobre el átomo, y las contribuciones de Werner Heisenberg, padre de la mecánica matricial, o de Erwin Schrödinger creador de la mecánica ondulatoria. La mecánica cuántica puede todavía hoy ir acompañada de malinterpretaciones y debates. Sin embargo, es una teoría que funciona. Sirve para describir el mundo y tal vez sea una de las teorías que mejor lo consigue. Es un auténtico triunfo de la ciencia más fundamental.

La predicción de probabilidades en vez de certezas absolutas

Una de las implicaciones más controvertidas de la teoría cuántica es su carácter indeterminista: no predice certezas absolutas, sino probabilidades. Esta idea incomodó a muchos físicos, pero fue defendida por figuras clave como Bohr, Heisenberg y von Neumann, quien intentó demostrar formalmente que el indeterminismo era una consecuencia inevitable. Su demostración fue aceptada durante décadas, aunque en realidad contenía un fallo lógico fundamental. Este error fue identificado por la matemática y filósofa Grete Hermann quien, por cierto, fue discípula de Emmy Noether, considerada por Hilbert y Einstein como una de las mentes más brillantes de la historia. Sin embargo, el trabajo de Hermann fue ignorado durante más de 30 años hasta que, en 1966, John Bell redescubrió de forma independiente el mismo fallo lógico.

La demostración de von Neumann no servía. Afortunadamente, Bell encontró una manera elegante de probar si las implicaciones de la mecánica cuántica son reales ¡Lo más maravilloso era que esta demostración podía llevarse al laboratorio! Esto es de vital importancia ya que la física es la ciencia experimental por excelencia: la validación última de cualquier teoría física proviene del experimento. En 1972, John Clauser y Stuart Freedman llevaron a cabo el primer test experimental de Bell y, en 1980, Alain Aspect realizó una versión más sofisticada. Estos resultados, junto con los del físico Anton Zeilinger, les valieron el Premio Nobel en 2022. Todos los experimentos realizados hasta la fecha han demostrado la violación de las desigualdades de Bell, lo que confirma que la naturaleza es intrínsecamente probabilística y que el entrelazamiento cuántico es un fenómeno real, no una curiosidad teórica.

Las aplicaciones más transformadoras aún están por llegar

Además, los tests de Bell tienen importantes aplicaciones directas en criptografía, donde es posible distribuir claves secretas usando partículas entrelazadas. Si alguien intenta espiar, el entrelazamiento se rompe y el hackeo es descubierto con un simple test de Bell. Las aplicaciones de la mecánica cuántica no son el futuro, llevan décadas formando parte de nuestra vida cotidiana gracias a desarrollos como el láser, el transistor o la resonancia magnética. Nuestros hijos verán aplicaciones aún más transformadoras, como la computación o la simulación cuántica, que permitirán diseñar materiales y reacciones químicas más eficientes. En este contexto cabe señalar que, solo en 2025, se estima que la inversión mundial en tecnologías cuánticas va a superar los 50.000 millones de dólares. Grandes empresas y gobiernos de todos los signos políticos, incluso algunos gobiernos con posturas escépticas hacia la ciencia, están apostando decididamente por este campo debido a su enorme potencial.

Este año 2025 ha sido declarado por la UNESCO como Año Mundial de la Ciencia Cuántica y las Tecnologías Cuánticas. En muchas ciudades españolas se están organizando eventos de divulgación para acercar estos avances al público. La producción de estados cuánticos coherentes, superposiciones y estados entrelazados ya es una realidad en nuestros laboratorios, y toca ahora compartir este conocimiento con la ciudadanía. La segunda revolución cuántica no es un experimento lejano: está ocurriendo aquí, ahora, y es tarea de todos comprenderla, aprovecharla y construirla juntos.

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