La Real Sociedad Matemática Española ha concedido a Angelo Lucia el Premio José Luis Rubio de Francia 2017, un galardón dirigido a investigadores de menos de 32 años, españoles o que hayan realizado su trabajo en España. Este es el caso del matemático italiano, que en la actualidad desarrolla su labor en la Universidad de Copenhague (Dinamarca) pero que, después de llegar a nuestro país hace nueve años con el programa Erasmus, decidió cursar su doctorado en la Universidad Complutense de Madrid.“En aquel año, el que sería uno de mis directores de tesis, David Pérez García, impartía un curso de criptografía cuántica, que fue mi primera interacción con la física cuántica. Luego volví a Italia para terminar mi máster y, cuando decidí hacer un doctorado, Madrid me pareció una opción natural; de hecho, renuncié a una plaza en mi país”, recuerda el premiado. “Pude colaborar con investigadores muy buenos en el grupo de información cuántica de la UCM, que tenían fuertes conexiones internacionales, lo que me permitió a su vez desarrollar importantes colaboraciones que todavía son fundamentales en la fase posdoctoral en la que me encuentro”, añade.
Precisamente han sido sus importantes resultados en los aspectos matemáticos de los sistemas de mecánica cuántica, considerados de gran interés en el área de la información y la computación cuánticas, los que han decantado la elección de Angelo Lucia como ganador del Premio José Luis Rubio de Francia. En concreto, su trabajo se centra en estudiar modelos matemáticos de sistemas compuestos por un elevado número de partículas, en los que su comportamiento responde a las reglas de la mecánica cuántica. “Claramente esto tiene mucho en común con la mecánica estadística pero, como los fenómenos que pueden aparecer son muy distintos, necesitamos desarrollar nuevas ideas, y son fundamentales las herramientas que vienen de la información cuántica para entender lo que pasa en estos sistemas físicos”, explica.
Lucia se muestra optimista en cuanto a las aplicaciones de estas líneas de investigación. “Cuando se habla de información cuántica, todo el mundo piensa en el ordenador cuántico y la siguiente pregunta es cuánto va a tardar en llegar. No lo sé, pero está claro que hay una cantidad de aplicaciones tecnológicas de la mecánica cuántica que están más cerca hoy que hace unos pocos años”. En este sentido, destaca las extraordinarias mejoras en la capacidad de controlar sistemas cuánticos y el incremento en la financiación tanto pública (por ejemplo, de la Comisión Europea) como privada, por parte de gigantes tecnológicos. En su opinión, “es probable que antes de que tengamos un ordenador cuántico aparezcan unos cuantos precursores: simuladores, redes de distribución de entrelazamiento… Estas aplicaciones tecnológicas, grandes o pequeñas, están basadas en nuestro conocimiento de los sistemas cuánticos, de cómo manipularlos, de cómo mantener sus propiedades por tiempos largos, y necesitamos una teoría matemática para todas estas cosas”.
Un ejemplo concreto del trabajo de Angelo Lucia y sus colaboradores se centra en un problema de estabilidad: “Cuando en un laboratorio se prepara un experimento, nunca va a ser posible hacer exactamente lo que nos planteamos en nuestro modelo teórico, porque no tenemos un control perfecto de los instrumentos y hay fuentes de ruido exterior que podemos limitar pero nunca eliminar completamente”. Si el sistema no es estable y una mínima perturbación puede arruinar el resultado, el experimento no servirá para construir aplicaciones tecnológicas. “Lo que nosotros demostramos fue la estabilidad de una cierta clase de sistemas cuánticos que, por lo tanto, se podrían utilizar para diseñar aplicaciones concretas”.
