Física cuántica de cerca: ¡los estudiantes descubren fascinantes tecnologías futuras!

Física cuántica de cerca: ¡los estudiantes descubren fascinantes tecnologías futuras!

El 14 de octubre de 2025 tuvo lugar en la Universidad de Ulm el “AcademyDay”, dirigido específicamente a estudiantes de secundaria de la región. El evento formó parte de la Ulm Quantum Week y del festival cuántico “quant.ulm.2025”. Alrededor de 120 participantes interesados, entre estudiantes y profesores especializados, se reunieron para sumergirse en el fascinante mundo de la física cuántica.

Los presentes fueron recibidos por el profesor Alexander Kubanek, jefe del grupo de trabajo sobre sistemas cuánticos híbridos. Su oferta de apertura abordó los desafíos fundamentales de la comprensión de la física cuántica. En particular, se destacó que los fenómenos cuánticos a menudo no son posibles de observar en la vida cotidiana. Se explicaron claramente los efectos de la mecánica cuántica, como el entrelazamiento de partículas.

Fundamentos de la física cuántica

El Dr. Michael Gaida explicó la diferencia entre la física clásica y la mecánica cuántica y guió a los estudiantes a través de experimentos prácticos. Un círculo cuántico con cinco estaciones brindó a los participantes la oportunidad de experimentar y comprender directamente diversos fenómenos cuánticos. Estas estaciones incluyeron:

• Quantenmechanische Verschränkungseffekte mit einem Kartenspiel namens SuperPosition
• Komplementarität gemäß der Heisenbergs Unschärferelation
• Farbzentren in künstlichen Diamanten, die für die Quantenkommunikation genutzt werden können
• Magnetische Levitation
• Quantenradierer

Además, los estudiantes pudieron descubrir objetos expuestos en el “Q-Bus” del Ministerio Federal de Investigación, Tecnología y Espacio y participar en una visita al laboratorio. Tuvieron que inspeccionar instalaciones experimentales, como las de experimentos con láser óptico a temperaturas extremadamente bajas. En el evento también participaron profesores de renombre como Joachim Ankerhold y Martin Plenio, quienes hablaron sobre la cuántica y sus aplicaciones en medicina.

El futuro de la comunicación cuántica

Un tema pionero en la investigación cuántica es la comunicación cuántica. Utiliza principios de la mecánica cuántica, como el entrelazamiento cuántico y la superposición cuántica, para transmitir información de forma casi segura. Un elemento central de esta tecnología es la distribución de claves cuánticas (QKD), que permite intercambiar datos de forma segura entre dos partes. Los intentos de escucha se pueden detectar inmediatamente mediante desviaciones en la distribución estadística. Ya existen aplicaciones comerciales de estas tecnologías y los primeros clientes están probando los sistemas correspondientes.

Los proyectos piloto actuales, como la iniciativa QuNet, están mostrando un primer éxito al conectar nodos de red en varios lugares de Berlín. También se está trabajando en repetidores cuánticos y tecnología basada en satélites para permitir la comunicación cuántica a largas distancias. Estas tecnologías podrían ser particularmente importantes para las comunicaciones gubernamentales y militares, así como para las transacciones financieras seguras.

Por lo tanto, la investigación en el campo de la comunicación cuántica ofrece grandes oportunidades y podría sentar las bases para una futura Internet cuántica. Como destaca Viviana Villafañe, física de la Universidad Técnica de Múnich, los centros de color de los diamantes son potencialmente cruciales para el desarrollo de infraestructuras de comunicación seguras debido a sus especiales propiedades de la mecánica cuántica.

En resumen, el “AcademyDay” en la Universidad de Ulm muestra lo importante que es entusiasmar al público joven con la investigación cuántica y sus diversas aplicaciones. Iniciativas como estas son esenciales para inspirar a la próxima generación de científicos y al mismo tiempo crear una comprensión profunda de los desafíos y oportunidades en este apasionante campo de investigación.