Juan Ignacio Cirac, director de la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, ha hablado hoy, en el Parc Científic de la Universitat de València, sobre las herramientas que utiliza la física cuántica para simular sistemas complejos. La conferencia forma parte del programa establecido por el Instituto de Física Corpuscular (UV-CSIC) como Centro de Excelencia Severo Ochoa, que este año ha organizado 16 coloquios con destacados científicos de ámbito nacional e internacional.
En la conferencia, el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica ha expuesto las herramientas que utiliza la física cuántica para simular sistemas complejos, formados por gran número de partículas en interacción. Cirac ha mostrado cómo estos métodos basados en información cuántica, campo donde es uno de los mayores expertos mundiales, pueden ayudar a la física de partículas a estudiar este tipo de sistemas.
Los llamados sistemas físicos de muchos cuerpos son difíciles de describir, puesto que el número de parámetros requerido para ellos se incrementa exponencialmente al número de partículas que contienen. Este problema aparece en muchas áreas de la ciencia, y se han desarrollado diversos métodos para resolverlo. Desde el punto de vista de la mecánica cuántica, la parte de la Física que se ocupa del mundo subatómico, las partículas que forman estos sistemas están ‘entrelazadas’, lo que añade complejidad al sistema.
Sin embargo, en los últimos años se han realizado varias aproximaciones al problema desde el campo de la información cuántica, donde Juan Ignacio Cirac es uno de los mayores expertos mundiales. No en vano recibió el Premio de la Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ciencias Básicas en 2008 junto con Peter Zoller, uno de los pioneros del campo, y la Medalla Franklin en Física del Instituto Franklin (EE.UU.) con el propio Zoller y David J. Wineland, ganador del Nobel de Física en 2012.
Mediante simulaciones cuánticas se pueden producir otros sistemas que emulan el comportamiento de estos sistemas físicos reduciendo su complejidad y así poder estudiarlos. Además, mediante redes neuronales cuánticas, utilizadas para describir el complejo funcionamiento del cerebro, se pueden obtener descripciones muy precisas de estos estados de muchos cuerpos utilizando pocos parámetros.
Juan Ignacio Cirac Sasturain (Manresa, 1965) se licenció en Física en la Universidad Complutense de Madrid, donde realizó el doctorado en el departamento de Óptica. Tras su paso por el Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Castilla-La Mancha, el Joint Institute for Laboratory Astrophysics (JILA) de la Universidad de Colorado (EE.UU.) y el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Innsbruck (Austria), recaló en el Instituto Max-Planck para la Óptica Cuántica, donde dirige su División Teórica desde 2001. Desde 2002 es también profesor honorario de la Universidad Técnica de Munich (Alemania) y profesor invitado en el Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona (ICFO).
Su investigación se centra en la teoría cuántica de la información, desarrollando sistemas basados en mecánica cuántica que forman la base de la computación cuántica, futuros ordenadores mucho más rápidos que los actuales. Además de los reconocimientos ya citados, Juan Ignacio Cirac acumula otras distinciones como la Medalla de Honor del Instituto Niels Bohr (Suecia, 2013); el Premio Wolf en Física, también compartido con Peter Zoller (Israel, 2013); el Premio Nacional de Investigación Blas Cabrera (2007); la Medalla de la Real Sociedad Española de Física (2002); y el Premio Investigadores Noveles de la Real Sociedad Española de Física (1992).
La conferencia de Cirac forma parte del programa de coloquios Severo Ochoa que organiza el Instituto de Física Corpuscular, centro mixto de la Universitat de València y el CSIC pionero en la investigación de los constituyentes de la materia en España. Desde 2015, el IFIC es uno de los Centros de Excelencia Severo Ochoa por su labor investigadora, el único en el campo de la Física en la Comunidad Valenciana. En 2017, el IFIC ha organizado 16 coloquios dentro de este programa, trayendo a Valencia a destacados científicos de ámbito nacional e internacional.