He tenido el gran honor y placer de ser uno de los comisarios, junto con Elisa Garrido del Departamento de Historia y Teoría del Arte de la Universidad Autónoma de Madrid, de la Bienal Ciudad y Ciencia del Círculo de Bellas Artes, dedicada este año a la física cuántica (en línea con las celebraciones del Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas, declarado por la ONU en honor al centenario de la mecánica cuántica).

El 18 de noviembre de 2025, en el teatro Fernando de Rojas del Círculo, fue el acto de inauguración,  que consistió en una conversación entre la física y poeta María Garcia Díaz, de la Universidad Politécnica de Madrid y un avatar de Albert Einstein, programado y entrenado por el físico Alberto Ibort, de la Universidad Carlos III de Madrid. Yo tuve la suerte de ser el moderador de esta charla, cuyo guión preparamos entre María, Alberto y yo. Ya que teníamos disponible al profesor Einstein, célebre crítico y opositor de la teoría cuántica, se nos ocurrió hablarle de las desigualdades de Bell y los experimentos que las han verificado en el laboratorio, confirmando a la mecánica cuántica frente al tipo de teorías de variables ocultas que le habrían gustado a él. Naturalmente, todo esto sucedió después de su muerte, de ahí que fuera interesante informarle y preguntarle su opinión. Einstein se mostró muy amable y con mucha curiosidad intelectual, aunque a veces se anticipaba a nuestras preguntas y nos interrumpía, como podéis ver en el vídeo.

Si es cierto eso que dicen de que en una guerra la primera víctima es la verdad, ¿qué no pasará con las guerras comerciales? Tristemente, ese es el escenario ahora mismo en la computación cuántica: una guerra comercial entre IBM, Google, Microsoft etc. 

La semana pasada Google ha anunciado nada menos que un algoritmo (al que llaman Ecos Cuánticos) que por "primera vez en la historia" habría mostrado "ventaja cuántica verificable" y que representaría un gran paso hacía aplicaciones en el mundo real. Esto estaría  en un artículo publicado en Nature. ¿Qué hay de verdad en todo esto?

En el artículo de Nature, el equipo de Google mide un cierto tipo de correlaciones entre los cubits. Lo llegan a hacer hasta con 65 cubits, lo cual sería muy costoso para los ordenadores clásicos. En concreto, ellos estiman que el “supercomputador" Frontera (Frontier) tardaría 3,2 años en hacer lo mismo que ellos hacen en 2,1 horas (esto es lo de 13000 veces más rápido). La experiencia nos obliga a ser prudentes con este tipo de afirmaciones, ya que otras veces otros investigadores las han rebajado mucho en las semanas siguientes a que se publiquen. En cualquier caso, ya en los últimos años hemos conocido varias afirmaciones parecidas sobre ventaja/supremacía cuántica. Lo realmente novedoso sería mostrar su utilidad práctica. Esto se toca un poco al final del Nature y con más detalle en un artículo paralelo en arXiv (y por tanto, todavía no revisado por pares). La idea es que este tipo de correlaciones podrían usarse para estimar parámetros de interés (por ejemplo, distancias entre átomos de una molécula) en moléculas físicas reales mediante resonancia magnética nuclear. Esto se haría con un algoritmo de aprendizaje automático (machine learning): a partir de muchas medidas de esas correlaciones, se puede “aprender” el valor del parámetro de interés usando simulaciones en ordenadores clásicos. A partir de un cierto tamaño de la molécula, esas simulaciones serían muy complicadas para los ordenadores clásicos, de ahí que hacerlas en ordenadores cuánticos podría ser útil. En concreto, los investigadores muestran que la combinación de datos de resonancia magnética nuclear de moléculas reales con simulaciones hechas en su ordenador Sauce (Willow) sirve para encontrar ciertas distancias y ángulos en un par de moléculas reales. Estas moléculas son pequeñas (se simulan con 9 y 15 cubits) y por tanto no es necesario usar un ordenador cuántico (así que no hay ventaja cuántica).
Los investigadores de Google estiman que para llegar a moléculas de unos 50 cubits (donde sí podría haber ventaja) necesitarían realizar entre cientos de miles y unos pocos millones de puertas lógicas cuánticas, es decir, muchísimas más que las 792 que han necesitado para 15 cubits. El problema es que con los niveles de error actuales para cada puerta (aproximadamente 0,1 % en este experimento) los errores tras un millón de puertas serían gigantescos y el experimento no serviría para nada. De hecho, 792 puertas ya son demasiadas y los errores son muy grandes, pero en este artículo se usan técnicas de mitigación de errores para estimar los resultados correctos. Pero esas técnicas no funcionarían para un número de puertas mucho más grande. 
En resumen, esto podría representar un paso preliminar en la dirección de mostrar la utilidad práctica de los ordenadores cuánticos, pero está muy lejos de haberlo demostrado ya. La nota de prensa de Google donde se afirma que se presenta “el primer algoritmo cuántico con ventaja cuántica verificable en hardware” es engañosa y confusa, por decirlo suavemente. 
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(Por cierto, respecto a que sea verificable, no entiendo muy bien qué quieren decir, y los artículos no hablan de eso. Pero en principio, para verificar un resultado de un ordenador cuántico no basta con repetirlo en otro. Esto es todo un tema de investigación en computación cuántica: si un ordenador clásico no puede hacer el cálculo que hace el ordenador cuántico, ¿cómo sé que el cálculo es correcto? En este caso, creo que más bien la cosa sería hacer otro tipo de medidas en las moléculas, que mostraran que las simulaciones son correctas).

De entre las muchas cosas que se suelen decir sobre la física cuántica, una muy habitual es que no es intuitiva. Esto parece sugerir que el resto de la física,  o sea, lo que llamamos física clásica, sí lo es. Sin embargo, casi nada en la física es intuitivo, y a lo mejor ese es el motivo por el cual a la mayor parte de la gente no le gusta. 

El ejemplo más fácil sería la física de la relatividad de Einstein, que es parte de la física clásica, pero quizá se podría argumentar aquí que la relatividad es "lo menos clásico de la física clásica", y estaríamos tentados de meterla en el mismo saco que la cuántica, como corresponde a teorías nacidas más o menos en la misma época. Vayámonos entonces a la física "de toda la vida". Oiga, ¿qué tiene de intuitivo la electricidad? ¿Y el magnetismo? ¿Y el concepto de entropía en la termodinámica?

Hagan la prueba ¡oh, lectores!: pregúntense a si mismos y/o a sus conocidos, si un objeto puede estar moviéndose si no actúan fuerzas sobre él. Lo más intuitivo es pensar que las cosas están quietas en ese caso. Sin embargo, una idea clave de la mecánica de  Newton  (la de toda la vida) es que la fuerza es igual a la masa por la aceleración, no a la masa por la velocidad. Si no hay fuerzas no hay cambio en la velocidad, pero puede haber velocidad constante. Esto de la velocidad constante no es nada intuitivo, porque apenas vemos nada que se mueva a velocidad constante en nuestro día a día. Si le damos una patada a una pelota, no la vemos moverse a velocidad constante, a pesar de que parece no haber fuerzas actuando sobre ella mientras se mueve por un suelo liso. Al contrario, la vemos frenarse y pararse... pero es que sí hay que fuerzas, claro: las fuerzas de rozamiento. ¡Pero las fuerzas de rozamiento no son nada intuitivas! 

¿Es intuitivo que si dejo caer dos objetos de masa distinta lleguen al mismo tiempo al suelo? ¿No decimos, por el contrario, que las cosas caen "por su propio peso"? Ah, pero es que podemos experimentarlo fácilmente... ¿Seguro? ¿Si dejo caer un bolígrafo y una hoja de papel por la ventana  caen a la vez? 
¿Es intuitivo que la Tierra esté girando sobre "sí misma" y con respecto al Sol? ¿No será más intuitivo pensar que estamos quietos? Etc.

No, casi nada en la física es intuitivo, porque la física no se hace con la intuición, sino con el método científico. De hecho, la mayor parte de las veces se hace contra nuestra intuición y nuestros prejuicios.  Y por eso precisamente a algunos nos parece interesante y otros muchos la odian. Tanto la física clásica como la cuántica. 

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En este experimento los investigadores consiguen realizar una distribución cuántica de claves a través de una distancia de 254 kilómetros entre varias ciudades de Alemania. Aunque existen experimentos similares que llegan a distancias incluso más grandes, lo más novedoso de estos nuevos resultados es que se usa fibra óptica comercial ya existente y no se añade tecnología más sofisticada y habitual en laboratorios de física cuántica, como cavidades o refrigeradores para temperaturas ultrabajas. Los bits cuánticos usados son fotones generados con láseres, en contraste, por ejemplo, con otros experimentos anteriores, como el publicado el año pasado enNature, en el que se generaba entrelazamiento cuántico en Boston entre sistemas experimentalmente más complicados, incluyendo el uso de cavidades. Esos sistemas podrían ser más adecuados para construir memorias cuánticas, pero el uso de fotones ópticos permite en cambio realizar comunicaciones cuánticas a distancias muy grandes. En un estudio recientepublicado en Optica, se realizaba una tarea distinta (teletransporte cuántico) también con fotones y en fibra óptica convencional (e incluso al mismo tiempo que el tráfico de datos usual en una red comercial), aunque a una distancia mucho menor (unos 30 kilómetros) y con unas tasas de error del 10 %.
Estos nuevos resultados, con unas pequeñas tasas de error alrededor del 5 %, representan un paso adelante en la posibilidad de crear redes de comunicaciones basadas en la física cuántica e integradas en la tecnología de fibra óptica ya existente en nuestras ciudades, aunque conviene aclarar que estaríamos todavía en una etapa muy preliminar de desarrollo.

Como si las navidades no fueran suficientemente duras de por sí, el Fnac ha decidido este año asestarnos una campaña con un tema de lo más original... Lo adivinan ¿verdad? Sí, el felino que no debe ser nombrado, ese que aparece ya prácticamente en todas las series, en todas las películas, en todas las columnas de prensa. “El regalo de Schrödinger” se ha llamado el engendro, ya que ¡oh, maravillas de la cuántica! antes de abrir un regalo uno no sabe muy bien qué es lo que hay dentro. Pero ojo, nos prometen que “acertarás sí o sí” (¡?), lo cual supongo que captura completamente el espíritu de la cosa esta del gato. Vaya usted a saber. Ha habido peticiones de intervención del viejo Observatorio, pero las dos o tres lectoras que aún caen por aquí habrán notado que ese ente ha dejado de reunirse, entre rumores de abandono definitivo, al parecer debido al desánimo que provoca la inutilidad de su trabajo, según nos informan fuentes de su entorno.  
Si efectivamente no contesta el Observatorio, podemos acudir a otras fuentes: en mi caja de libros por Reyes (que me ayuda a celebrar haber sobrevivido a la navidad) apareció uno de Sergio del Molino, “Los alemanes” y ha sido una sorpresa ver que la novela incluía el personaje de una física teórica. El motivo de la sorpresa es que el autor había aparecido dos veces en Informes del Observatorio, por su tendencia a meter el latiguillo “de Schrödinger” al tuntún. Sin embargo, como si realmente hubiera leído los informes y aceptado las recomendaciones (cosa que creo altamente improbable) el autor decide poner en boca de su personaje estas palabras:
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​"Aprovecharse de lo oscuridad intelectual de nuestro campo para hacernos los interesantes me parece patético y no suele engañar a nadie. Todo el mundo sabe que el mago de Oz es un enano calvo que pone voces detrás de una cortina.
Tampoco me gustan los que se van al extremo contrario, esos divulgadores sonrientes que se hacen ricos escribiendo libritos de ciencia para idiotas y extienden la idea de que la física cuántica es un gato en una caja que ahora está y ahora no está. No soporto a esos vendedores de crecepelo que dan charlas TED y hacen sentir lista a la gente que no sabe resolver una ecuación de segundo grado. No, Fede, desconfía de los que te resumen la revolución cuántica en dos metáforas." 


Pues eso. Habrá que soportar (¡ay) que lo haga el Fnac, pero no lo hagamos los físicos teóricos, por favor.

​El teletransporte cuántico permite el envío de la información cuántica contenida en un bit cuántico (cúbit) sin necesidad de enviar físicamente el cúbit. Por ello, sería un elemento clave en una futura red cuántica de información y comunicaciones. El teletransporte puede hacerse con los mismos fotones que circulan por nuestras redes de datos convencionales, por lo que sería deseable poder usar las ya existentes, sin necesidad de nuevas infraestructuras de telecomunicaciones. Sin embargo, un tráfico muy grande de datos convencionales puede afectar a los estados cuánticos, más frágiles y sutiles. 
En este experimento de los investigadores de la universidad de Northwestern se consigue realizar un teletransporte cuántico a lo largo de una red de 30 km de fibra óptica convencional, por la que al mismo tiempo circula un tráfico de 400 gigabits por segundo. La transmisión cuántica no es perfecta, ya que hay una diferencia de aproximadamente un 10% entre la información emitida y recibida. Sin embargo, esa diferencia es muy parecida a la de un teletransporte en el que no se usa una red de 30 km con tráfico. Por tanto, los investigadores demuestran que, en principio, una futura red cuántica de comunicaciones podría emplear la misma infraestructura básica de fibra ya existente, ya que su uso no parece incrementar los errores de forma significativa. Pero, por otro lado, ese 10 % de error que todavía aparece en experimentos básicos de teletransporte, muestra que todavía estamos en una fase muy preliminar de lo que podría ser una red de comunicaciones cuánticas en el futuro.

Google ha presentado su último ordenador cuántico, llamado “Sauce” (Willow, no confundir con la película) y lo ha hecho con una extraña nota de prensa en la que se dice (entre disparates sobre el multiverso y fantasiosas aplicaciones) algo evidentemente falso y que ha confundido mucho a la prensa y las redes: “permite reducir exponencialmente el número de errores cuando aumenta el número de cubits”. Esto sería maravilloso pero es falso: el número que aumenta no es el número final de cubits que tenemos (uno solo en el experimento presentado por Google en Nature), sino el número de cubits que se usan para construir el cubit final. 

​Los ordenadores cuánticos todavía tienen un número pequeño de cubits y unas tasas de error demasiado grandes. Para poder hacer cálculos o tareas que no puedan hacerse con ordenadores clásicos, el número de cubits tiene que ser mucho más alto que el de los chips cuánticos actuales, llegando a miles o millones de cubits, según el caso que queramos resolver. Pero al tener tantísimos cubits y por tanto tantísimas puertas cuánticas que ejecutar, la tasa de error por cada operación tiene que hacerse extremadamente pequeña, porque si no la probabilidad de error acumulada tras todas las operaciones sería demasiado grande. Alcanzar tasas de error tan pequeñas parece imposible, de manera que se necesitarían mecanismos de corrección de errores. El problema es que estos mecanismos implican usar un número aún más alto de cubits, lo cual puede hacer que los errores aumenten aún más. 
En concreto, lo que hacemos es usar una red de cubits para conseguir un cubit con corrección de errores (a estos últimos los llamamos cubits lógicos y son los que finalmente podrías usar para hacer cálculos). Lo que se muestra en este artículo del equipo de Google es que si haces esa red lo suficientemente grande los errores se pueden reducir de una manera adecuada. En concreto, con una red de 101 cubits puedes conseguir un cubit lógico con unas tasas de error del 0.1 % por operación, aproximadamente. Estas tasas de error son pequeñas  pero están muy lejos de ser suficientes para poder hacer los cálculos y tareas de las que hablábamos al principio. Los autores estiman que para ello necesitarían llegar a redes de 1457 cubits, incluso asumiendo mejoras en las tasas de error de los cubits individuales que forman la red. Con esto tendríamos un cubit lógico con las tasas de error adecuadas. Pero para poder hacer esos cálculos, decíamos al principio que necesitaríamos miles o millones de estos cubits. O sea que lo que estamos diciendo es que estaríamos multiplicando ese número ya grande por 1457. Para un cálculo que necesite miles de cubits lógicos con errores corregidos estaríamos hablando de millones de cubits físicos, mientras que para millones de cúbits lógicos nos iríamos ya a miles de millones de cubits físicos. En la actualidad solo tenemos ciento y pocos cubits físicos. 
Además para tener un ordenador cuántico no basta con demostrar que tienes un cúbit. Tienes que tener varios y poder hacer operaciones que involucren a dos de ellos a la vez, generando entrelazamiento cuántico. Los errores de estas puertas a dos cubits suelen ser mucho más grandes que las operaciones sobre un solo cubit. En estos resultados de Google solo hay un cubit lógico, de manera que no sabemos si podrían tener varios cubits lógicos y si podrían realizar operaciones sobre dos de ellos a la vez, ni cómo serían las tasas de error en ese caso. 
Por todo lo anterior, en mi opinión los resultados muestran que es posible en la práctica reducir las tasas de error de un (¡uno solo!) cúbit lógico usando muchos cubits físicos, pero están muy, muy lejos de mostrar un camino viable para hacer cálculos útiles con ordenadores cuánticos.