La XXXI Escuela de Verano Internacional ‘Nicolás Cabrera’ reúne a la élite mundial de la ciencia y la tecnología cuánticas
Con motivo del Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas, la XXXI Escuela de Verano Internacional Nicolás Cabrera se centra este 2025 en las tecnologías cuánticas basadas en fotones, que los organizadores describen como “un nuevo campo para la comunicación y el procesamiento de información”. Celebrada en Miraflores de la Sierra del 1 al 5 de septiembre gracias a la colaboración de la Fundación BBVA y organizada por el Instituto Nicolás Cabrera y la Universidad Autónoma de Madrid, la Escuela reúne a líderes mundiales de estas tecnologías con el objetivo de poner en valor la vertiente fotónica, quizá menos explorada que otras pero esencial para desarrollar sistemas de comunicación cuántica.
3 septiembre, 2025
En 1925 se publicaron cuatro artículos fundacionales de la mecánica cuántica, escritos por Max Born, Werner Heisenberg, Pascal Jordan y Paul Dirac. En los 100 años que han transcurrido desde entonces, se han sucedido numerosos avances científicos que ya han dado lugar a aplicaciones tan cotidianas como los relojes atómicos que hacen posible la navegación por GPS, las máquinas de resonancia magnética o los punteros láser, además de a microscopios electrónicos que han permitido conocer la materia a un nivel de detalle sin precedentes y a los primeros ordenadores cuánticos comerciales. El Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuánticas, aprobado por la Asamblea General de Naciones Unidas gracias a una resolución promovida por 70 países, pretende poner en valor todos estos logros, y en 2025 se suceden las actividades tanto académicas como divulgativas centradas en este campo.
La XXXI Escuela Nicolás Cabrera se enfoca en un área particular dentro de las tecnologías cuánticas: aquella basada en fotones, o partículas de luz. Mientras que los materiales superconductores están detrás de la mayoría de los ordenadores cuánticos comerciales, “la sociedad no está tan al tanto de cuáles son los avances de las tecnologías cuánticas empleando la luz”, según constata Carlos Antón Solanas, Investigador de Atracción de Talento en la Universidad Autónoma de Madrid y coorganizador de la Escuela.
“Además, la comunicación entre ordenadores cuánticos no se puede realizar exclusivamente con superconductores, sino que se necesitan fibras ópticas y fotones”, añade Luis Viña, catedrático de Física de la Materia Condensada y también coorganizador. Que varios ordenadores cuánticos puedan comunicarse entre sí es imprescindible para poder compartir información entre ellos, de igual manera que internet posibilita la transmisión de información entre los ordenadores actuales.
Líderes mundiales de la óptica cuántica
En la Escuela intervienen ponentes de las mejores instituciones internacionales, como el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, en Alemania, el Instituto Nacional de Óptica en Italia o el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de Austria. Destaca, por ejemplo, el perfil de Eleni Diamanti, investigadora sénior en el Consejo Nacional de Investigación Científica (CNRS) y vicedirectora del Centro Parisino de Computación Cuántica (Francia). La científica desarrolla protocolos para comunicar información de manera totalmente segura, es decir, de manera que siempre sea posible saber si el mensaje se ha interceptado. Estos protocolos están basados en la criptografía cuántica y, además, Diamanti explora la posibilidad de codificar la información en láseres de baja intensidad. Estos láseres, que se conocen como atenuados, contienen solo unos cuantos fotones, de manera que es posible saber si alguno de ellos no ha llegado a su destino: de ahí su potencial en los protocolos de comunicación totalmente seguros.
Participa también Alexander Lvovsky, catedrático de Física en la Universidad de Oxford (Reino Unido), que trabaja para desarrollar redes neuronales fotónicas con el objetivo último de obtener sistemas de inteligencia artificial con una potencia de cálculo drásticamente superior a la actual. En estas redes, son los fotones los que realizan el aprendizaje de manera directa, promoviendo o desincentivando conexiones dentro de la propia red neuronal, en lugar de tener electrones que realizan los cálculos matemáticos que corresponden a ese mismo aprendizaje. Estas redes fotónicas ya realizan tareas relativamente sencillas como reconocer texto y, de aumentar sus capacidades, se obtendría una inteligencia artificial significativamente más rápida, capaz de realizar muchísimas más operaciones a la vez con respecto a las redes actuales.
Además, interviene Sarah Thomas, profesora titular de Ingeniería Científica en la Universidad de Oxford (Reino Unido), que investiga para fabricar discos duros cuánticos, capaces de almacenar información cuántica —que es más compleja que la clásica, y también más difícil de retener—. Los sistemas que desarrolla se basan en fotones individuales que, en condiciones normales, perderían su información cuántica si no están aislados del entorno. Pero, si estos fotones se inyectan en una nube de átomos, es información se puede conservar, de manera que, cuando ese fotón vuelva a salir pasado un tiempo, contenga la información original. Aunque en los primeros ensayos que se están realizando actualmente se emplea un solo fotón y la información se retiene durante poco tiempo, se espera que se puedan almacenar más fotones en escalas de tiempo más largas, un paso imprescindible para obtener ordenadores cuánticos mucho menos sensibles a los errores que los actuales.