Q93 - Tecnología y equipamiento para la industria química

de nuestro mundo es inimaginable, y que, paradójicamente, sólo podremos entender una parte de la realidad. No parece estar a nuestro alcance el anhe- lado, y tal vez demasiado pretencioso, conocimiento de la realidad absoluta. En el supuesto de que ésta exista. EL ÁTOMO EN EL TODO Les proponemos un viaje a la estructura más pequeña de la materia: el átomo, etimológicamente “no divisible”, aunque en su interior ocurren muchas cosas... y en él habita un enjambre de partí- culas “viviendo” a distintos niveles de pequeñez, agitándose e intercambiando energía sin cesar enminúsculos paque- tes llamados cuantos. Afortunadamente, no vemos el mundo así, con partículas y ondas de energía yendo y viniendo e interactuando sin fin. Vemos unmundo, digamos, sólido... Pero el 99,9% del átomo –común a la materia inerte y a los organismos vivos– es vacío. Su materia se concentra básicamente en un denso núcleo, compuesto por pro- tones y neutrones, alrededor del cual orbitan ligerísimos electrones que se acercan y se alejan de él en función de su pérdida o ganancia de energía (salto cuántico), en una oscilación aleatoria pero armónica, todos al compás (se dice entonces que se hallan en coherencia cuántica). Y entre las partículas que deambulan en el interior del átomo destaca el cuark, la más pequeña de la materia, verdaderamente indivisi- ble y único elemento que desarrolla los cuatro tipos de interacciones fun- damentales que puede llevar a cabo una partícula (gravitatorias –sobre cuyo origen no hay consenso científico–, elec- tromagnéticas y nucleares débiles y fuertes), o el neutrino, sobre el que se siguen constatando nuevas propieda- des, como su fenómeno oscilatorio; Takaaki Kajita recibió el Nobel de Física en 2015 por probarlo. Las interaccio- nes de las partículas que constituyen el átomo –su estructura interna– son pues, las que determinan las propie- dades macroscópicas de la materia. Estas partículas elementales, esto es, que no tienen una subestructura, se comportan a escala subatómica de modo distinto a como lo hacen a escala macroscópica, mostrando propiedades que turbaron a la comundad científica del momento, cien años atrás, y que supusieron para Einstein un verdadero quebradero de cabeza, en particular el denominado entrelazamiento cuántico, al que él llamamaba “acción a distancia fantasmagórica” por su antiintuitiva con- dición de “no localidad” (la física clásica establece que dos objetos no pueden influirse mutuamente como si estuvie- ran juntos si están alejados entre sí, la cuántica demuestra que sí). El caso es que los físicos de la época se pusieron manos a la obra y trataron de explicar lo que la física newtoniana no podía, desarrollando los postulados de la teo- ría cuántica, cuyas leyes, aunque no las entendamos, se han cumplido siempre. Así que después de constatarse que, a pesar de la extrañeza de sus enuncia- dos, la fiabilidad y precisión de las leyes de la teoría cuántica son irrefutables, ha llegado el momento de utilizar los conocimientos adquiridos sobre esta discplina en las últimas décadas en aplicaciones prácticas, además de seguir avanzando en la comprensión de estos singulares comportamientos de la materia. Ocurrió con la electricidad, que comenzó a utilizarse sin haber comprendido cómo se producía el fenómeno, y ahora haremos lo mismo con la cuántica, una teoría sobre la que el mismísimo premio Nobel de Física en 1965 –por sus contribuciones al desarrollo de la electrodinámica cuántica, y quien dos décadas después uniría la física cuán- tica con la teoría de la información) –, Richard Feynman, afirmó: “Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”. Así que si después de leer este reportaje tienen la sensación de que todo les ha quedado meridianamente claro, será que..., paradójicamente, no me he explicado bien. 1, 2, 3, PROBANDO Estamos viviendo un despliegue de nuevas tecnologías que ayudarán a aprovechar las capacidades de la física cuántica en ámbitos tan diversos como la farmacología, la radiodiag- nosis o la geolocalización. De hecho, buena parte de la tecnología creada en la segunda mitad del siglo XX se ha diseñado con principios de la física cuántica. Como nos explica Pol Forn- Díaz, jefe del grupo de investigación Quantum Computing Technology del IFAE -Instituto de Física de Altas 11 MUNDO CUÁNTICO