A los 18 Manuel Pino tuvo que decidir entre la música o la ciencia. Optó por lo segundo, y entonces, de algún modo, lamentó tantos años de esfuerzo dedicados al violín en el Conservatorio de Murcia. “Hoy pienso de otra forma, y creo que la música me ayudó a estructurar la mente para entender conceptos abstractos como los que nutren las matemáticas o la física”.
En su tesis (es doctor por la Universidad de Murcia) estudió cómo incluir efectos cuánticos en sistemas vidriosos y, por otro lado, puso el foco en la descripción teórica de experimentos de óptica cuántica. Ha realizado dos estancias postdoctorales -en el Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies (París) y en la Rutgers University (en Nueva Jersey)- antes de volver a España en 2017 a través de un contrato postdoctoral Juan de la Cierva del MINECO antes de pasar a formar parte de la II edición del programa ComFuturo de la Fundación General CSIC.
Integrado en el grupo QUINFOG del Instituto de Física Fundamental (IFF) del CSIC, con su proyecto pretende caracterizar y proponer mejoras al rendimiento de una clase particular de procesador cuántico conocido como computar adiabático cuántico. “Son procesadores caros (unos 13 millones de euros) pero que ya están en el mercado y que han adquirido firmas como Google o Lockheed Martin (el mayor contratista militar del mundo”, explica Pino. Las razones para acometer estas inversiones son poderosas. “Las expectativas dicen que se trata de máquinas que podrán resolver problemas de inteligencia artificial o criptografía de manera más eficiente que los ordenadores comunes”.
Computación cuántica para cuestiones que, a día de hoy, no tienen solución. El investigador habla de la paradoja del gato de Schrödinger para hacer más digerible la comprensión de su trabajo actual y la capacidad de cálculo de la teoría cuántica. “Un gato, comportándose según las leyes de la cuántica, podría estar en una superposición de dos estados: vivo y muerto a la vez. La computación cuántica utiliza una superposición de este tipo con muchos estados para buscar la solución a problemas difíciles de resolver”.
En esta línea, el QUINFOG se ha posicionado como una referencia puntera en el campo de la simulación cuántica, íntimamente ligada a la computación adiabática, donde sistemas experimentales reproducen el comportamiento de objetos microscópicos difíciles de determinar. “Se trata de técnicas empleadas en la ciencia de materiales o en la caracterización de moléculas complejas para aplicaciones en medicina”, señala el investigador.
Relevancia práctica
El proyecto liderado por Pino busca responder además a otras preguntas difíciles. “Aún se desconoce el rendimiento que pueden alcanzar este tipo de máquinas, y despejar este horizonte no sólo es importante para la propia tecnología cuántica, sino para otras innovaciones exponenciales como la inteligencia artificial o la ciberseguridad”.
De este modo, Pino pretende calificar la eficiencia de los procesadores cuánticos al resolver una clase de problemas conocidos como Np, “habituales en sectores con relevancia tecnológica, problemas de optimización complejos o en otras ramas de la ciencia, como las matemáticas”. Para mostrar cómo su resolución implica un ahorro global de recursos, el investigador alude a la creciente complejidad a la hora de diseñar rutas de reparto. “Si tomamos como ejemplo un servicio de comida a domicilio, dibujar la ruta se convierte en algo extremadamente complicado a medida que aumentan los clientes. Este trabajo puede recaer en un ordenador cuántico, lo que se traduciría en un ahorro de combustible considerable de una reducción de la emisión de gases contaminantes”.
Obstáculos, superpoderes y futuro
En el tiempo que lleva dedicado a construir una carrera científica, Manuel Pino ha detectado que no faltan los apoyos para grupos asentados de investigadores con cierta trayectoria, pero que las propuestas más jóvenes carecen de recursos para avanzar de manera segura y óptima. “De no ser por ComFuturo estaría dentro de otro proyecto, liderado por un investigador senior, pero no aplicando mis propias ideas”.
Percibe que la colaboración público privada que ha dado lugar a ComFuturo (en este caso la alianza del CISC con empresas como Banco Santander con la intermediación de la Fundación General CSIC) es importante “para aligerar la dependencia del presupuesto estatal y fomentar la ciencia de frontera”, y apostar por un perfil más joven que, en su opinión, “posee mayor capacidad para cambiar de área de investigación, una característica imprescindible en un ambiente que evoluciona a una velocidad de vértigo y que aporta nuevos enfoques”.
La endogamia de la universidad española -“habría que imponer una tasa máxima de profesores universitarios que pueden conseguir plaza en el departamento donde leyeron la tesis”-, la excesiva carga burocrática que tiene que asumir un investigador o la falta de estabilidad laboral –“es difícil conseguir una plaza antes de los 35 años”- son compensados por las ganas de trabajar con las que se levanta cada día “porque el día anterior, mientras cenaba, se me ocurrió una solución para un problema que tengo entre manos”. Pino añade a las ‘bondades’ de su actividad una capacidad de visión muy particular. “Los científicos también podemos disfrutar cuando somos capaces de captar la belleza que hay detrás de las estructuras matemáticas que describen la naturaleza”.
Una vez concluya el apoyo de tres años que presta ComFuturo, Pino es optimista con sus opciones para lograr una plaza pública en el entorno académico español o en el CSIC. “Tampoco descarto dar el paso a la industria privada. La línea de investigación en la que trabajo ahora puede tener aplicaciones a varios problemas de interés tecnológico e industrial. Fomentar proyectos con posibles aplicaciones fuera del mundo académico es otro de los puntos fuertes de este programa”.
