Juan Ignacio Cirac: «España no tiene en sus genes la ciencia y la tecnología»

El físico Juan Ignacio Cirac (Manresa, 1965) es un pionero y experto mundial en la investigación de ordenadores cuánticos, considerados como la informática del futuro. Es director del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Alemania y su nombre ha sonado en varias ocasiones para el Premio Nobel. Durante su última visita a España, con motivo de una charla organizada por la Fundación Ramón Areces, tuvimos la oportunidad de charlar con él sobre sus investigaciones y la situación de la ciencia en nuestro país.Trabaja en el desarrollo de ordenadores cuánticos. Para un público no especializado, ¿cómo podríamos definirlos?

Es un ordenador que resuelve los mismos problemas que los ordenadores usuales, lo que pasa que mucho más rápido. La razón es que un ordenador cuántico funciona de manera completamente distinta: en vez de estar basado en las leyes de los ordenadores habituales, que son ceros y unos, puertas lógicas o combinación de puertas lógicas para procesar la información; trabajan con las reglas de la física cuántica. Es una teoría que describe el mundo microscópico y esas leyes son distintas. Esto hace que se puedan aprovechar esas leyes para resolver los problemas de una manera más rápida y eficiente.

Aparte de su eficiencia y mayor rapidez, ¿qué diferencias hay entre un ordenador personal, un supercomputador y un ordenador cuántico?

La diferencia fundamental es que todavía no tenemos ningún ordenador cuántico, solo tenemos pequeños prototipos. La apariencia de un prototipo es muy distinta a la de cualquier ordenador o a la de un superordenador. Para tener un pequeño prototipo, que funciona pero que todavía no hace los cálculos que esperamos que haga, necesitamos un laboratorio enorme lleno de láseres, equipos electrónicos y tecnología punta. Por el resto se distingue en cómo funciona. En lo que no se diferencia es en cómo se introduce la información y cómo se obtiene. Al final todo funciona de manera similar: tienes que resolver un problema y decirle al ordenador qué problema tienes, introducirlo con un teclado y al final ver la resolución en algún sitio, como una pantalla. Pero lo que pasa en medio, entre lo que entra y lo que sale, es completamente distinto.

Comentaba que hay pequeños prototipos construidos. ¿Son los ordenadores cuánticos un ejemplo de ciencia básica?

Es un ejemplo de algo que hace veinte o treinta años la gente ni se imaginaba que se podría construir ni si era posible hablar de ordenadores cuánticos. Solo algunos investigadores trabajando en ciencia básica se empeñaron en desarrollar lo que hoy en día puede ser una realidad.

Esa es una cuestión clave y está relacionada con que los ordenadores ya cubren muchas de nuestras necesidades. Un ordenador cuántico no lo vamos a utilizar para el correo electrónico o para hacer una compra por Internet, para eso ya tenemos nuestros ordenadores y además funcionan muy bien. El ordenador cuántico serviría para hacer cálculos potentes, cálculos que normalmente la gente no tiene por qué hacer, pero sí los que hacen diseño de materiales o desarrollo de fármacos, por ejemplo. Ahí donde hace falta un cálculo muy potente, un ordenador cuántico creo que puede tener su mayor mercado. Lo que pasa que como todavía no tenemos un ordenador cuántico, no hemos descubierto para qué va a servir."Los ordenadores cuánticos servirán para hacer cálculos muy potentes"

**Esta semana también se celebra la Cumbre del Clima en París, ¿cree que puede haber mejores predicciones sobre el clima o el cambio climático gracias a los ordenadores cuánticos?

No lo sé, la verdad. Para que el ordenador cuántico sea eficiente es necesario que alguien encuentre un algoritmo, descubra una forma de resolver ese problema utilizando ordenadores cuánticos. Que yo sepa nadie se ha puesto, pero como digo supongo que cuando haya un ordenador cuántico los informáticos se dedicarán también a pensar qué problemas se pueden resolver con ellos.

Comentaba que van a ser ordenadores muy potentes, que no tendrán nada que ver con los ordenadores que usamos habitualmente. ¿Podría considerarse como la informática del futuro? ¿Mejorarán los ordenadores personales gracias al desarrollo de esta tecnología?

Supongo que en algún momento pueda haber ordenadores híbridos: que tengan la mayor parte de los procesos clásicos, los que no tengan ninguna ventaja con la física cuántica y luego pues a lo mejor tiene un pequeño procesador que en algunos momentos se utiliza para hacer cálculos que son más eficientes con un ordenador cuántico.

¿Hay empresas trabajando en estos desarrollos?**

Sí, bueno, en los últimos dos o tres años varias empresas han anunciado que quieren hacer inversiones para intentar acelerar la producción de un ordenador cuántico, un simulador cuántico o de tecnologías cuánticas en general. Son empresas conocidas, entre ellas Google, Microsoft y otras que pueden facilitar que llegue antes el ordenador cuántico. Normalmente los físicos o los que somos de ciencia básica no sabemos tanto de ingeniería y para desarrollar algo que funcione bien hacen falta ingenieros.

¿Pasará algo similar a lo que ocurrió con la secuenciación del genoma humano, en la que hubo iniciativa pública y privada y al final se aceleró el proyecto?

Ojalá fuese así, porque lo que ocurrió con la secuenciación del genoma humano es que se resolvió mucho más rápido de lo que se esperaba. A lo mejor con los ordenadores cuánticos sucede al revés, que se tarda más de lo que esperamos. Pero yo espero y deseo que salgan lo antes posible.

**¿Quién cree que llegará primero?

No lo sé, lo que ocurre es que en muchos casos se combina la iniciativa pública con la privada. En estos momentos invertir en un laboratorio que pueda crear un ordenador cuántico supone mucho dinero, por lo que normalmente la iniciativa privada se suma a la iniciativa pública. Alguien que tenga un laboratorio y que haya tardado mucho tiempo en construirlo y en invertir fondos públicos, lo que necesita es varios empujones y esos empujones los dan o pueden dar las compañías privadas. Así es como funciona de momento. Que yo sepa no hay ninguna compañía que por ellos mismos hayan decidido montar un laboratorio para construir un ordenador cuántico. Lo que hacen es invertir en científicos e ingenieros que ya saben de ello, facilitarles el material y darles los productos que sean necesarios para que se haga esa investigación.

¿Cuándo podrían ser los ordenadores cuánticos una realidad? ¿Se atreve a dar una fecha?**

Eh, no. (Sonríe). No, no me atrevo. Es un problema realmente difícil. Explicar cómo funciona un ordenador cuántico es relativamente sencillo para la gente que sepa algo de física cuántica, pero construirlo es muy, muy complicado. A pesar de que en estos momentos hay un optimismo generalizado, porque hay más inversión o se han incorporado más ingenieros, todavía quiero ser muy cauto. Es un problema tremendamente difícil, no queremos llegar a decepciones, que en diez años no tengamos el ordenador cuántico y la gente se pregunte "¿no nos habían dicho que ya estaba aquí?" No, prefiero ser cauto: la ciencia básica va a su ritmo y eso es lo que yo siempre planteo. A la vez que se hacen estas inversiones de intentar construir el ordenador cuántico, se sigue investigando en muchas otras cosas relacionadas con aplicaciones de la física cuántica y todo sigue su curso constante. Ya veremos cuánto tarda en llegar el ordenador cuántico.

"La comunicación cuántica nos proporciona un método seguro para enviar mensajes secretos"¿Cuáles son los principales retos para que llegue ese ordenador cuántico?

Hay un desafío fundamental que está relacionado con que los ordenadores cuánticos son muy susceptibles a los errores que se puedan producir. En los ordenadores clásicos, si almacenamos un bit de información al cabo de tres días todavía está allí. No pasa de cero a uno, simplemente se queda. Sin embargo en los ordenadores cuánticos, el bit cuántico, el equivalente al bit, es muy sensible y cualquier interacción que tenga con el entorno puede modificar completamente el cálculo. Por tanto hay que aislarlos bien, ese es el problema fundamental: cómo aislarlos bien. Si no están perfectamente aislados o se produce algún error, debemos pensar cómo corregirlo o cómo hacer para corregirlo. Esa es la parte fundamental de la investigación, que de una parte u otra está dedicada a resolver este problema.

**¿Qué impacto podrían tener los ordenadores cuánticos en las comunicaciones del futuro?

Por un lado, las comunicaciones que tenemos hoy en día sí son encriptadas utilizan métodos de criptografía que se pueden decriptar muy fácilmente con ordenadores cuánticos. Si tuviéramos aquí un ordenador cuántico haría que todos los métodos que tenemos de comunicación encriptada dejasen de ser seguros. Por tanto tendrían un impacto grande. Por otro lado, hay otro campo de la física cuántica, no la computación cuántica sino la comunicación cuántica, que proporciona un método seguro para enviar mensajes secretos. Por eso tal vez los ordenadores cuánticos cambien nuestra forma de hacer comunicación a formas distintas de las actuales y una posibilidad está en el ámbito de la comunicación cuántica.

Que se basa precisamente en la física cuántica, ¿podría explicarlo para un público no especializado?**

La comunicación es como enviar mensajes utilizando fenómenos que ocurren en el mundo microscópico, son fenómenos cuánticos. Dentro del mundo microscópico hay un fenómeno que es muy extraordinario, que permite enviar información de un sitio a otro que esté alejado sin que pase la información por el medio. Es decir la información desaparece de un sitio y aparece en el otro como por arte de magia. Esa es una forma segura de enviar información porque aún nadie la puede interceptar, sino pasa por el medio nadie la puede interceptar. En este fenómeno es en lo que se basa la criptografía cuántica.

Usted ha trabajado como profesor en la Universidad de Castilla-La Mancha, ha estado en EEUU y ahora en Alemania, ¿qué diferencias ve en las universidades de unos y otros países?

Bueno yo creo que en lo que a educación se refiere, Alemania y España son realmente parecidos. La educación alemana y la americana son más prácticas que la española, pues se presta mucha atención a aprender las cosas con "las manos en la masa", a aprender haciendo. En España es un poco más teórica, pero si alguien es físico teórico como yo le viene bien.

"En Alemania se sabe que la investigación básica de hoy es la investigación aplicada del mañana"**¿Y en cuanto a la investigación? Si me hubiesen preguntado hace treinta años, hubiese dicho que en investigación el abismo es enorme entre Alemania, Estados Unidos y lo que es España. Pero hoy en día en muchos campos es muy similar. Lo que ocurre es que hay más campos en los que la investigación es puntera en Alemania o EEUU. Y en cuanto a la diferencia entre EEUU y Alemania, creo que en el segundo caso la financiación pública y privada son más potentes. Se puede hacer investigación a muy alto nivel y en EEUU hay mucha financiación, pero también hay mucha más competición. Eso a veces tiene beneficios, la competición tal vez genere más conocimientos de una manera más rápida, otras veces tampoco hay tanto beneficio porque para competir también hay que dedicar mucho tiempo a hacer administración, a hacer política y eso quita tiempo a la investigación. Son dos sistemas distintos, el americano en muchos campos probablemente sea más exitoso, pero el alemán en campos como el mío, que son muy básicos, pues la verdad es que también es exitoso.

¿Qué piensa de la situación de la ciencia en España?**

Estamos en una época de vacas flacas evidentemente. Yo lo siento por la investigación en España porque lo que se consiguió durante veinte años, que pasó de ser un país que no era puntero a ser un país puntero en varios campos de investigación, pues ahora se ha detenido o por lo menos lo han puesto más difícil para los científicos españoles. Eso tiene consecuencias en la investigación y se ve con pesimismo. Espero que las cosas vuelvan a su cauce dentro de poco, el único problema es que aunque vuelva la financiación y el apoyo vuelva a ser como era antes de la crisis, todavía hace falta tiempo para recuperarse. Esto no es algo que se desenchufa y se enchufa y siguen funcionando las cosas. Todo lo que ha habido entre medias, todos los estudiantes que no se han dedicado a la investigación porque veían que no había futuro, todo el conocimiento que había se pierde y es difícil recuperarlo otra vez. Espero que eso ocurra en el menor plazo de tiempo posible.

Como físico teórico, además de trabajar en un campo que puede tener aplicaciones a medio y largo plazo, ¿qué piensa de la distinción que se hace entre ciencia básica y aplicada? ¿Y sobre la consideración en España de apostar por la investigación aplicada porque genera más retorno?

Yo pienso que hay que hacer mucha investigación aplicada, muchísima. Es muy importante sobre todo que haya financiación privada para la investigación aplicada. Si uno compara el porcentaje de PIB que se dedica a la investigación en Alemania o España, se ve que en Alemania es mucho más grande. Pero no es mucho más grande solo porque la inversión pública sea mayor en Alemania, sino que es todavía más grande porque la financiación privada es mucho mayor en Alemania que en España. Aquí hay honrosas excepciones y casos muy importantes también, pero en general es mucho menor y eso hace que se deba dar un empujón a la investigación aplicada, que es muy importante. Ahora bien, tampoco hay que olvidarse de la investigación básica y esta normalmente tiene que estar financiada con fondos públicos porque no genera beneficio a corto plazo. Lo que ocurre en países como donde trabajo yo, en Alemania, es que se da mucha importancia a la investigación básica porque se sabe que la investigación básica de hoy es la investigación aplicada del mañana. De hecho, las aplicaciones más importantes, probablemente no todas pero sí la mayoría que ha revolucionado la tecnología, han empezado con investigación básica. Es bueno estar en la investigación básica para cuando lleguen las aplicaciones estar en primera fila. Y eso es lo que hace Alemania muy claramente u otros países y lo que también hace España y tiene que seguir haciendo.

"La falta de financiación o de tradición científica hacen que el apoyo a la I+D no sea tan grande como en otros países**Estamos en plena campaña electoral, ¿qué les diría a los políticos en materia de ciencia?

Bueno, pues dos cosas. La primera que la ciencia tenga una cierta importancia, un cierto peso en su programa electoral porque es importante para la economía del país, para la cultura del país. Es algo que los políticos siempre dicen, que la economía tiene que estar basada en el conocimiento. Les diría que esté realmente en primera fila en los programas electorales y lo segundo es que luego se aplique. Que no solo lo lleven en los programas sino que lo tomen en serio, como una prioridad. Ya sé que cada uno barre para su casa, yo soy investigador y le doy más importancia a la ciencia de la que le dan los políticos y las personas normales, pero creo sinceramente que los políticos conocen la importancia de la ciencia y la tecnología en el desarrollo de un país. Eso que saben, que son conscientes, que lo apliquen también.

¿Y a la sociedad?

Bueno yo creo que la sociedad está bastante concienciada. Uno sale a la calle y ve toda la tecnología que hay alrededor nuestro y que nos facilita la vida, hace que vivamos más tiempo, que vivamos mejor y que podamos visitar a nuestros parientes aunque vivan fuera de España. Toda esa tecnología se basa en que hay ciencia detrás. En los últimos veinte o treinta años se ha concienciado mucho la sociedad española sobre la importancia de la ciencia, la tecnología y la educación. Lo único que tal vez sea importante es que no solo se conciencien, sino que participen, desarrollen un interés por la ciencia para que más jóvenes se dediquen a la ciencia y a la tecnología. Es algo importante también para el país.

Como investigador que ha trabajado aquí y luego se ha ido fuera, ¿cree que es un problema solo de financiación o hay otros problemas añadidos?**

Hay muchos problemas en España. Está la financiación, pero también la historia de España. España no tiene en sus genes la ciencia y la tecnología. Tiene otros genes también muy importantes, pero eso le falta. Hablo de una manera figurada, claro, me refiero a la tradición científica. Ha habido varios héroes científicos españoles, pero son muy pocos los que hay comparados con otros países y eso hace que esos patrones para nuestros jóvenes no estén como en otros países. En el pueblo donde yo vivo a las afueras de Munich, muchas de las calles tienen nombres de científicos: Planck, Einstein, Bohr, Heisenberg. En casi todas las ciudades hay nombres de científicos, aquí hay muy pocas porque hay pocos investigadores españoles. Allí está más impregnado en la sociedad. Luego está el entorno que hemos hablado anteriormente: tecnológico, industrial y privado. La mayoría de empresas españolas no viven del conocimiento que generan, sino de la explotación. Es una forma en la que nos va relativamente bien, pero hace que el valor por la ciencia y el apoyo a la I+D no sea tan grande como en otros países. Hay unas diferencias críticas con otras regiones, también de financiación, que hacen que no estemos en una situación ideal o al menos similar a la de países de nuestro entorno.

"Los planes de retorno de talento son algo necesario e importante, pero deben ir acompañados de otras medidas"Varios partidos llevan en sus programas planes de retorno de talento. ¿Cree que puede ser una solución para la ciencia española?

Bueno, es algo necesario e importante pero tiene que estar acompañado de otras medidas. ¿Por qué? Porque si uno se trae a los científicos aquí, y los trae solo a ellos, esos científicos tienen que trabajar, hacer experimentos, necesitan equipos o trabajar con estudiantes de doctorado. Además de traerlos hay que proporcionarles lo que necesitan para hacer investigación. Por eso a veces es muy importante no plantear una medida estrella, sino un conjunto de medidas que estén bien pensadas. Y de hecho los científicos saben muy bien lo que es necesario, yo pienso que sería muy interesante que hablasen los partidos políticos con los investigadores, supongo que lo harán, y que estuviesen en comunicación constante para ver cómo se puede mejorar la situación. Aparte de atraer a científicos para que retornen, deben hacer que vuelvan en las condiciones ideales para que desarrollen una investigación de calidad.

**¿Se ha planteado volver o volvería con un plan de retorno de este tipo?

No, no. Yo ya tengo mi vida hecha en Alemania. Estoy en un instituto en el que me encuentro muy a gusto, vengo a España a menudo, tengo colaboraciones y estoy encantado de estar aquí. Pero creo también que estoy muy bien en Alemania y no tengo ningún motivo para volver.

Hemos hablado de ordenadores cuánticos y política científica... Ya para acabar, ¿cuál cree que es el reto más importante de la ciencia de la próxima década?**

Bueno, es difícil concentrarse en uno. Y de hecho si digo uno siempre me arrepentiré de no haber dicho el otro, ¿no?. Hay varios, relacionados con la detección de ondas gravitacionales, el terminar o por lo menos hacer compatibles las teorías [físicas] que tenemos y que se desarrollaron en el siglo pasado pero no son compatibles las unas con las otras. También entender cosas tan básicas como el funcionamiento del cerebro o la consciencia, de dónde viene la vida... Hay muchas preguntas básicas que son retos y que no las vamos a resolver todas. Pero yo espero que alguna lograremos contestar en los próximos diez años.