El Premio de Investigación Miguel Catalán en ciencias es un galardón concedido, anualmente, por la Comunidad de Madrid desde el año 2005, en honor al científico del siglo XX Miguel A. Catalán Sañudo. El premio tiene dos categorías, una que reconoce la excelencia investigadora durante la carrera científica de toda una vida, que se ha entregado a nombres tan célebres como María Blasco, Nazario Martín, María Vallet, María Teresa Miras Portugal, Miguel Ángel Alario o Antonio Hernando, y una segunda categoría para menores de 40 años, en la que el último galardonado ha sido David Pérez García. Licenciado, doctor y catedrático por la UCM, su área de investigación son las tecnologías cuánticas y los problemas matemáticos asociados a las mismas, un tema interesante, con mucha proyección, pero no demasiado común.

¿Cómo comienza el interés de un matemático por las tecnologías cuánticas?

Es una historia muy curiosa que demuestra que en la vida uno puede hacer planes, pero luego siempre te muestra caminos que jamás te imaginaste, así que hay que estar siempre abierto a opciones que puedan surgir. Hice mi tesis aquí en la Complutense, en Matemática súper abstracta y antes de leerla saqué una plaza de ayudante en la Universidad Rey Juan Carlos. Entramos allí mucha gente joven, porque era una universidad que se acababa de abrir, y conocí a una chica que trabajaba en criptografía clásica. Yo estaba preparando los apuntes de mi tesis, buscando por Internet en las bases de datos matemáticas artículos a los que pudiera citar que estuvieran relacionados con mi tesis. El buscador empezó a darme resultados relacionados con la criptografía que yo pensé que no tenían nada que ver conmigo, pero empecé a ver que usaban algunas técnicas que sí tenían que ver con lo que yo había hecho en mi tesis y me di cuenta de que con las cosas que sabía podía hacer algunas cosas mejor de las que se estaban haciendo. Se lo comenté a mi amiga y me dijo que por casualidad ese verano se iba a hacer un curso en la Universidad Menéndez Pelayo, dirigido por Juan Ignacio Cirac, que me dijo que era un tío muy bueno que hacía cosas de esas. Yo no sabía quién era Cirac, pero como me fiaba mucho de esa chica me fui para allá.

En un momento de las charlas le pregunté una cosa como más avanzada y me dijo que me acercase después de la clase para hablar con él. Tras la conferencia le comenté que creía que yo podía resolver ese problema mejor y se me quedó mirando como diciendo: ¿De dónde ha salido este? (risas) Le impactó que alguien salido de la nada le preguntase sobre materias muy concretas.

¿Allí seguía sin saber quién era Cirac?

Empecé a sospechar que era alguien realmente bueno cuando el último día le preguntaron cuáles de las cosas que nos había contado las había hecho él. Lo normal es, cuando das una clase, que tú no hayas descubierto nada, pero en este caso vimos que realmente prácticamente todo lo que contaba lo había hecho él. Al final, en la cena del último día se me acercó y me dijo que por qué no le iba a visitar a Múnich una semana. Le dije que encantado, apalabré una fecha, me fui para allá y vi que aquello era otra historia. En el aeropuerto me recibió un chófer del Instituto Max Planck y vi que Cirac era el director de un despacho más grande que la universidad entera, con un grupo de treinta personas, y ya sí entendí que aquello era una cosa seria (risas).

¿Comenzó allí su colaboración con él?

Sí, estuvo toda la semana conmigo, y la dedicó a preguntarme cosas para ver si podía ayudarles en alguno de los problemas en los que estaban interesados. Al final de la semana me ofreció irme con él de postdoc, que era algo que realmente no me esperaba y de hecho le dije que tenía que pensármelo, algo inédito porque si Ignacio Cirac te dice de trabajar con él la gente le dice que sí y punto, pero yo, en mi ignorancia, le dije que tenía que preguntarle a mi novia. Era un paso arriesgado, porque es un centro de Física, y yo no sabía nada de Física, en el que no había ningún matemático, y en el que iba a cambiar totalmente de tema de investigación. Al final me decidí y fue todo fenomenal, sobre todo porque Cirac estuvo conmigo, todos los días, una o dos horas explicándome cosas de Físicas.

¿Cómo avanza el tema de la computación cuántica?

Ahora mismo hay una especie de optimismo generalizado, porque se han empezado a involucrar grandes empresas y gobiernos, lo que está atrayendo muchísimo dinero y eso hace que la cosa vaya más rápido. IBM y Google han anunciado que van a tener ya ordenadores con un número de qubits suficientes para hacer cosas que no son útiles pero que demuestran que se pueden hacer cosas mejores que con un ordenador clásico. Quiero decir que no son útiles para un usuario normal, pero sí son una prueba de principio de que ya se pueden hacer cosas que un ordenador clásico no es capaz de hacer, y esos experimentos se esperan ya para este 2018.

¿De cuántos qubits estamos hablando?

Son unos 50, pero parece que no hay ninguna limitación tecnológica para ese número, aunque es cierto que no se puede llegar a dos millones de qubits de la noche a la mañana. El 50 es un número mágico porque es el primero a partir del que se espera que se puedan hacer cosas para las que los ordenadores clásicos no sirven. Eso sí, para tener este tipo de ordenadores siguen haciendo falta grandes instalaciones, así que no es una cosa que vayas a poder tener en tu casa todavía, aunque la tecnología no deja de dar sorpresas, así que veremos a ver qué pasa.

¿Esos ordenadores cuánticos ayudarían a los matemáticos en su trabajo?

Una buena parte de lo que se espera de las tecnologías cuánticas, tanto de los ordenadores como de los simuladores, es la simulación de sistemas cuánticos, de la complejidad que pueden tener los materiales a muy baja temperatura, que es justo el tema que a mí me interesa más. Ya hay algunas simulaciones cuánticas sobre esos efectos, que podemos llamar exóticos, que no se pueden hacer con un ordenador clásico, pero sí con un simulador cuántico, es decir, que ya empieza a producir resultados.

¿Cómo lleva sus trabajos desde la Facultad de Matemáticas?

En investigación las cosas no tienen un tiempo fijo, pero al final el proyecto va a buen ritmo. Cosas que pensábamos que  iban a salir antes todavía no han salido, pero otras que pensábamos que iban a tardar más en salir ya lo han hecho. En el mes de diciembre ha salido publicado en PNAS un trabajo bastante interesante relacionado con la investigación que empezamos aquí en la UCM, así que vamos descubriendo cosas muy relevantes.

¿Ya ha consolidado un grupo de investigación en la Complutense?

Sí. Ahora tengo contratado con el proyecto de la consolidator grant a tres postdocs y a un estudiante de doctorado. Y aparte hay más gente que ha venido con financiación propia o asociados a otros proyectos que tengo. Están todos trabajando a tope, funcionando fenomenal, así que estoy contentísimo. Es además un grupo muy internacional, hay dos italianos, una chica francesa y un chico belga.

¿Y cómo contribuyen desde ese grupo de la UCM a la computación cuántica?

Nosotros nos centramos en las matemáticas, en intentar entender las fases de la materia, de cómo los comportamientos más o menos exóticos pueden aparecer a baja temperatura. Hemos conseguido caracterizar matemáticamente lo que puede pasar en determinados casos, y hemos encontrado cosas más exóticas de las que nos podíamos pensar y además para algunas de esas parece que se podría diseñar un experimento para observarlas.

¿Hay contactos con grupos experimentales para hacerlo?

Estamos trabajando con grupos que son casi experimentales o que trabajan con grupos totalmente experimentales en el día a día y que pueden hacer la transición entre cosas puramente matemáticas y el lenguaje con el que se hacen los experimentos. Están en París, llevamos trabajando con ellos ya algún tiempo y queremos avanzar en este campo en el que tenemos que cambiar las reglas del juego, pasando de hacer ecuaciones a tener que vérnoslas con errores experimentales, tornillos, láseres... No tiene nada que ver, es otro mundo. En las matemáticas todo es muy limpio, muy perfecto, pero en la vida real no es así.

Haciendo una proyección de futuro, ¿cree que antes de jubilarse habrá ya ordenadores cuánticos?

Yo creo que sí, quizás no en los departamentos de las universidades, pero sí que los veremos funcionando en grandes centros de investigación. Yo soy muy optimista, aunque no veo tan claro que en este periodo de tiempo lleguen a tener un coste como para que se conviertan en ordenadores de sobremesa comunes, pero sí que los tendrán en instalaciones grandes y que harán cosas útiles que vayan mucho más allá de lo que podemos hacer ahora. De todos modos tampoco hará falta que estén en todas partes porque se podrá trabajar en la nube con los grandes ordenadores cuánticos, de manera gratuita o pagando.