Ciencia cuántica

Entrevista/elpais.com

A comienzos del siglo XX, en las barberías de EE UU a los hombres les dio por cantar a capela mientras esperaban su turno para afeitarse. Así se popularizó la llamada música de barbería (barbershop music), reservada durante años a los oídos de los hombres. Los laboratorios científicos no eran entonces muy diferentes a las barberías. La melodía de la ciencia estuvo mucho tiempo vetada a los oídos de las mujeres. Patricia Contreras Tejada, nacida en Madrid en 1992, es una muestra de lo caducados que están estos clichés. Estudió Matemáticas y Física en la Universidad de Bristol, un máster en Filosofía de la Física en la Universidad de Oxford y ahora se doctora en los fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica en el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT). Y en sus ratos libres canta en The Barbees, un coro femenino de música de barbería en Madrid. La semana pasada, con el apoyo económico de la Fundación BBVA, Contreras Tejada coorganizó un encuentro de jóvenes matemáticos de todo el mundo. En el ICMAT, solo el 12% de los investigadores son mujeres.

Pregunta. ¿Qué pasaría si ahora mismo rigieran las leyes del mundo cuántico en el mundo macroscópico de esta habitación?

Respuesta. Si rigieran en lo macroscópico sería muy divertido porque podríamos interferir tú y yo y entonces podríamos trasladarnos muy rápidamente a otros espacios. No tendríamos necesariamente que recorrer todo el camino intermedio.

P. ¿Por ejemplo?

R. Pues tú y yo podríamos ir de aquí al hall, pero alguien que nos buscara por el camino nunca podría saber por cuál de las dos posibles rutas habríamos pasado.

«No tenemos lenguaje para explicar la mecánica cuántica»

P. ¿Por qué dos personas?

R. Porque podemos interferir constructivamente el uno con el otro, es decir, podemos sumar nuestra probabilidad de que los dos estemos en un sitio o restarla. La cuestión es que nunca podrías saber por cuál de los dos caminos has pasado.

P. Eso es lo que se denomina superposición cuántica.

R. Sí.

P. ¿La idea de que algo puede estar en dos sitios a la vez es una excesiva simplificación?

R. Sí, es muy simplificado. La cuestión es que tú nunca sabes en cuál de los dos sitios está. Y a ciertos efectos te interesa decir: matemáticamente se escribe que está en la suma de los dos sitios. Y entonces, claro, el lector ingenuo, o el estudiante de Física de primero, lee eso y dice: “Ah, vale, eso claramente quiere decir que está en los dos sitios a la vez”. Pues no. El problema está abierto porque evidentemente la mecánica cuántica no casa con nuestra intuición, es más que obvio. Entonces no tenemos lenguaje, porque el lenguaje lo hemos construido con mesas y sillas que sabemos perfectamente dónde están.

P. Su tesis trata del entrelazamiento cuántico. ¿Eso qué es?

R. Pongamos que las dos personas se han juntado antes, han metido dos dados en un laboratorio y los han sacado. En vez de al hall vamos a mandar a una persona a la Luna, porque así es más divertido. Si yo estoy en la Luna, tiro mi dado y me sale un 1, y yo sé que tú vas a tirar tu dado, sé que te va a salir un 1. Tú no sabes que te va a salir un 1, porque no sabes lo que me ha salido a mí. Entonces, en cierta manera yo puedo predecir el futuro, pero eso no es muy útil, porque no te lo puedo contar a ti antes de mandarte el mensaje por la vía normal, que es la velocidad de la luz como máximo. No es muy útil inmediatamente, pero sí podemos explotar esas correlaciones. Lo bonito de esa relación es que no necesita ningún medio físico, ninguna cuerda, ninguna onda, que exista entre las dos partículas.

«Un ordenador cuántico podría transmitir información de forma más barata y más rápida»

P. ¿De qué sirve tener dos fotones de la luz, o los dos dados del ejemplo, entrelazados?

R. Supongamos que tenemos un dado tú y un dado yo, hemos pasado por el laboratorio, están entrelazados y yo me voy a la Luna. Yo te quiero transmitir a ti que me ha salido un 1. Entonces tengo que elegir entre seis posibles mensajes, del 1 al 6, y me las puedo ingeniar para transmitir eso de la forma más eficiente posible. Pongamos que la forma más eficiente posible son tres bits. La cuestión es que si los dados están entrelazados a lo mejor con que yo te transmita a ti un solo bit tú puedes deducir que a mí me ha salido un 1. ¿Qué ventaja tiene eso? Que la información es cara de transmitir, porque el cable lo cobran. Tenemos tarifas planas, pero a alguien le cobran por cada bit transmitido. Y, además, cuantos más bits tengas que mandar más tiempo tarda. Así que un ordenador cuántico podría transmitir información de forma más barata y más rápida.

P. ¿En qué consiste su tesis doctoral sobre entrelazamiento cuántico?

R. Ahora supongamos que en vez de dos dados tenemos tres. Y hemos invitado a una amiga, Ágata, y la mandamos a Saturno. ¿Qué relación tiene que existir entre esos tres dados —yo con mi dado en la Luna, tú con tu dado en la Tierra, Ágata con su dado en Saturno— para que yo pueda comunicar la información de la forma más eficaz posible?

P. Una pregunta que le surge a cualquier persona que se acerca a la mecánica cuántica es: ¿A partir de qué tamaño dejan de regir las leyes de la mecánica cuántica y funcionan las de la física clásica?

R. Hay una línea difusa. Experimentalmente está todo más o menos atado: tú te vas mañana al CERN [la Organización Europea para la Investigación Nuclear, en la ciudad suiza de Ginebra], entrevistas al primero que pase y te dirá: si tengo dos protones va bien [el funcionamiento de las leyes de la mecánica cuántica]. ¿Por qué no tenemos un ordenador cuántico hoy? Porque en lo grande dejan de funcionar. Un ordenador cuántico de pocas partículas te sirve para muy poco, porque una calculadora de bolsillo te sale más barata y te lo hace igual de rápido. Lo que queremos es un ordenador cuántico muy grande. Problema: que en lo muy grande se nos rompen las leyes de la mecánica cuántica. ¡Oh, oh! Sabemos más o menos dónde está la frontera, pero la estamos cambiando, porque vemos que estamos un poquito más cerca del ordenador cuántico, que cada vez conseguimos entrelazar más partículas y meterlas todas en una caja para no se destruya esa relación.

«Yo nunca me he parado a decir: ‘Uy, como soy mujer lo he tenido más difícil en este punto de mi carrera’. Yo eso no lo he vivido, pero muchas de mis amigas, sí»

P. El físico teórico Oriol Romero-Isartpropuso atrapar con láser una esfera diminuta de vidrio de 100 millonésimas de milímetro, enfriarla y llevarla a un estado de superposición cuántica. O sea, poner esa bolita en dos sitios diferentes a la vez, para explorar dónde está la frontera a partir de la cual la mecánica cuántica no es válida. También propuso hacerlo con virus e incluso con ositos de agua, unos animales microscópicos que viven en musgos y helechos. Desde un punto de vista filosófico, abre la posibilidad mental de poner a una persona en dos sitios a la vez. ¿Teóricamente se podría hacer?

R. Teóricamente, si consideramos solo la mitad de la teoría, sí. Con los postulados de la mecánica cuántica puedes describir matemáticamente a una persona y ponerla en dos sitios a la vez rápidamente, en un papel, sin problema. ¿Qué pasa? Que experimentalmente se han dado cuenta de que existe otra ley, la decoherencia, que afecta a las cosas grandes. ¿Cómo de grandes? Lo estamos cambiando, estamos en ello. ¿Pasaremos de partículas de vidrio a virus y llegaremos a personas? Pues confío en que no y me extrañaría un montón. Por muy grandes que sean los ordenadores cuánticos no creo que hagamos esto con personas. Para gestionar algo así en un ordenador cuántico la gracia sería tener las partículas cada una por su sitio, no integradas todas en una persona. Son dos cosas distintas. Aunque tengamos un ordenador cuántico de dos metros de altura no será posible interferir con personas, hasta donde yo sé.

P. Usted afirma que iniciativas como el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia, que se celebra el 11 de febrero, o incluso el reciente congreso de jóvenes matemáticos celebrado en el ICMAT sirven para promover un ambiente académico «más inclusivo». ¿No es inclusivo hoy en día?

R. No es tan inclusivo como podría ser. Siempre me gusta pensar que podría existir una ley natural que dijera que a los hombres se le dan mejor las matemáticas que a las mujeres, en cuyo caso nos podría aún así interesar meter a más mujeres en el campo, pero tendríamos también una razón de peso para decir: esto es así, porque parece que la evolución hizo que sea así. ¿Qué pasa? Que las mejores explicaciones que hay hasta la fecha de por qué menos de la mitad de los matemáticos son mujeres son patrones que tenemos muy arraigados en la sociedad, pero que no tienen ninguna razón de ser, más allá de la costumbre y otras desigualdades que tampoco tienen ninguna razón de ser. Es decir, que se nos cae todo el tenderete de las razones por las que existe. Entonces, vamos a cambiarlo. Yo personalmente nunca me he parado a decir: «Uy, como soy mujer lo he tenido más difícil en este punto de aquí de mi carrera». Yo eso no lo he vivido, afortunadamente, pero muchas de mis amigas sí, tanto matemáticas como no matemáticas. Yo creo que un ambiente inclusivo es saludable porque estás potenciando a la persona y le estás diciendo que puede hacer lo que quiera. Y eso es sano.

P. Hay un discurso que argumenta que si ahora en la carrera de Medicina hay un 65% de mujeres y un 35% de hombres, nadie exige despertar más vocaciones de los hombres hacia la Medicina.

R. Sigue habiendo un poco de techo de cristal, por muchas mujeres que entren en el campo de la medicina. Las estructuras de poder están en los hombres, así que sobra el comentario de que es igual de malo que se incline la balanza de un lado que del otro, porque no se inclina del otro todavía. Cuando se incline, hablaremos. Y yo hablaré encantada, pero es que de momento no se inclina. Lo que hay que hacer, para mi gusto, es, si la balanza se inclina muy hacia uno de los lados, empujar todo lo que podamos del otro. Y, si nos pasamos, ya hablaremos, pero de momento hay que empujar con todas nuestras fuerzas.

«Claro que faltan figuras femeninas de referencia en los medios de comunicación»

P. ¿Cuántas mujeres investigadoras hay en el ICMAT?

R. Yo hice un conteo en la web el día del 8 de marzo y me salió un 12%.

P. ¿Cuando usted hizo la carrera cuántas mujeres eran?

R. Como hice el doble grado tenía dos comunidades de personas. En física éramos aproximadamente un 20%. En matemáticas, aproximadamente un 50%. Yo estudié en la Universidad de Bristol, en Inglaterra, pero eso también se observa aquí en España. En las carreras de físicas hay una gran mayoría de hombres y en las de matemáticas hay más o menos mitad y mitad. En el salto al máster, olvídate. Muchas mujeres se van. ¿Y eso por qué es? Yo no soy socióloga ni soy experta en el área, pero por lo que se lee las mujeres valoran mucho la estabilidad y dudan más de sus propias capacidades. La investigación no te da ni estabilidad ni razón para confiarte. Entonces, eso tira a muchas mujeres a por salidas laborales fuera de la investigación. Por eso no continúan y por eso aquí no hay muchas.

P. ¿Faltan figuras femeninas de referencia en los medios de comunicación?

R. Claro que faltan, y esa es una buena manera de hacer ver que el talento está. Lo que hay que hacer, yo creo, es dar visibilidad al buen trabajo que ya hacen algunas mujeres en las matemáticas.

P. Solo una mujer ha ganado la medalla Fields desde su creación en 1936 y ninguna ha ganado en los premios Abel, instaurados en 2003. ¿Esto es explicable por la ausencia histórica de mujeres en las matemáticas o se ha ignorado a mujeres merecedoras?

R. Primero, claro, ha habido ausencia de mujeres en matemáticas. Y no se valoraba el trabajo de las pocas que había, con lo cual, complicado. Así nadie gana nada. Ha habido ausencia de mujeres que supieran leer y escribir, lo primero; estudiando matemáticas, lo segundo; e investigando matemáticas, lo tercero. Entonces, claro, pocas papeletas hay para que ganen las mujeres los premios.

Fuente; https://elpais.com/elpais/2018/05/16/ciencia/1526472491_554764.html?rel=mas