Quantum Science Austria - Reunir a la comunidad cuántica de Austria

*Mapa de Austria con la ubicación de las instituciones que componen quantA*

Un paso importante para consolidar el ecosistema cuántico de Austria y llevarlo hacia el futuro es el Cluster de Excelencia "Ciencia Cuántica Austria"(quantA), financiado por el Fondo Austriaco para la Ciencia (FWF). Formado en 2023, su objetivo es reforzar la posición de Austria como nación líder en investigación e innovación cuánticas. Con una subvención de 21 millones de euros y 14 millones aportados por las instituciones participantes durante los cinco primeros años, quantA reúne a investigadores de toda Austria. La Universidad de Innsbruck, la Universidad de Viena, la Universidad Tecnológica de Viena, la Universidad Johannes Kepler de Linz, el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria y la Academia Austriaca de Ciencias unen sus fuerzas en la investigación fundamental de la ciencia cuántica.

Tres áreas principales de investigación

La experiencia única disponible en Austria es la base para investigar cuestiones fundamentales pendientes en las tres áreas de investigación: Naturaleza cuántica del espacio, el tiempo y la gravedad (STG), Nuevos paradigmas para la ciencia de la información cuántica (QIS) y Física de los sistemas cuánticos de muchos cuerpos (MBS). Estas áreas están fuertemente vinculadas: por ejemplo, las correlaciones de muchos cuerpos pueden aumentar significativamente las capacidades de medición, como la sensibilidad a los efectos gravitatorios, mientras que el enfoque de la información cuántica para comprender los sistemas de muchos cuerpos conducirá a nuevos conocimientos sobre la aparición de teorías físicas a diferentes escalas y facilitará el desarrollo práctico de dispositivos cuánticos complejos.

El gato de Schroedinger.
*Foto: Harald Ritsch/UIBK*

"Las tres áreas de investigación tienen interesantes e importantes cuestiones abiertas, que quantA sitúa en el centro de su programa de investigación a largo plazo", subraya el Director de Investigación de quantA, Gregor Weihs. "Son prometedoras porque los recientes avances técnicos permitirán progresos sustanciales y posiblemente avances reales en un futuro próximo". En cuanto al STG, quantA quiere arrojar luz sobre la importantísima relación entre la física cuántica y el tejido del espacio-tiempo. En QIS, utiliza conceptos de información cuántica para abordar tres de los mayores retos: el uso óptimo de los recursos cuánticos y clásicos, su fertilización cruzada en sistemas híbridos y la descripción y simulación clásica eficiente de sistemas cuánticos multipartitos. Por último, en MBS, la disponibilidad de simuladores cuánticos sin precedentes permitirá abordar cuestiones ambiciosas como la universalidad en la física del no equilibrio y los fenómenos emergentes de muchos cuerpos.

Proyectos básicos, becas y proyectos de descubrimiento para atraer a jóvenes talentos de todo el mundo

Los principales programas e iniciativas para llevar a cabo estos ambiciosos campos de investigación, son los Proyectos Básicos interinstitucionales. "Los Proyectos Básicos son proyectos de investigación en colaboración que trabajan en pos de un conjunto de objetivos innovadores de acuerdo con las preguntas de investigación de una o más de las tres áreas de investigación", explica Weihs. "Lo característico de los Proyectos Básicos es que necesitan sinergias y aportaciones esenciales de más de un grupo para llevarse a cabo. Así, la colaboración, el uso eficiente de los equipos, el intercambio de información y la cooperación dan forma a estos proyectos." Desde el otoño de 2023 se han puesto en marcha 18 Proyectos Básicos, en los que participan 40 investigadores principales, 40 estudiantes de doctorado y 15 puestos de postdoctorado en las seis instituciones.

Por otra parte, el programa de becas de quantA tiene como objetivo principal desarrollar la carrera de jóvenes investigadores y, al mismo tiempo, los becarios aportan conocimientos y experiencia externos y contribuyen así al programa de investigación del cluster de forma innovadora. Así, quantA busca las mentes más creativas, cuyas ideas encajen en el ámbito del programa de investigación y se solapen con al menos una de las tres áreas de investigación. "Este programa está especialmente diseñado para solicitantes internacionales, que quieran formar parte del centro cuántico de Austria y colaborar con uno o más de los 68 grupos de investigación", afirma Gregor Weihs.

"Los Proyectos Descubrimiento, por su parte, son pequeños proyectos a corto plazo en el campo de la ciencia cuántica que pretenden romper las barreras erigidas por el pensamiento convencional", subraya Weihs, que también puntualiza: "Dado que los objetivos y enfoques poco convencionales suelen proceder de científicos más jóvenes, este programa también está reservado para ellos". Los Proyectos Descubrimiento intentan alcanzar un objetivo de investigación a corto plazo con medios poco convencionales, dilucidar una cuestión de investigación fuera de los caminos trillados o desarrollar un nuevo método hacia un objetivo a más largo plazo. El proyecto debe encajar en el programa marco de investigación y contribuir a los objetivos científicos del quantA. Las casi 50 solicitudes recibidas en la primera convocatoria demuestran el gran potencial de este tipo de proyectos. Doce de estos proyectos se llevarán a cabo durante los próximos dos años en las seis instituciones.

Formar a la nueva generación de investigadores

Además de centrarse principalmente en la investigación, el cluster también hace especial hincapié en la creación de un entorno de formación atractivo e innovador para los jóvenes investigadores. "Los objetivos de la Unidad de Formación dentro del cluster es ofrecer una amplia educación en ciencia cuántica a todos los niveles, desde la licenciatura hasta los programas de máster y doctorado, y también proporcionar formación para postdoctorados y jóvenes líderes de grupos de investigación", explica el Director de Formación del cluster, Jörg Schmiedmayer. "La formación no se limitará a las actividades académicas: la cadena de valor que va de la ciencia a la tecnología y al éxito empresarial y comercial está impulsada por personas con talento. Encontrarlos, educarlos y darles la oportunidad y el espacio para desarrollarse y crecer es el objetivo central del programa de formación de quantA." Esto incluye esfuerzos para modernizar los planes de estudio, desarrollar herramientas de enseñanza innovadoras, fomentar el aprendizaje colaborativo, garantizar la accesibilidad entre instituciones, ayudar en la planificación de la carrera profesional, ofrecer una red de apoyo para los doctorandos, con especial atención a la salud mental y el bienestar. "Además, para prepararlos para un entorno laboral en rápida evolución, es vital que los estudiantes y postdoctorandos adquieran sólidas competencias transferibles que incluyan la comunicación científica, la redacción para la ciencia y el público, la presentación para públicos diversos y todos los aspectos de la redacción y gestión de proyectos y subvenciones", está convencido Schmiedmayer. Más que a través de la enseñanza tradicional, el quantA pretende construir una comunidad vibrante entre sus jóvenes investigadores, que en gran medida deberá autogobernarse. Esto empieza por atraer a talentos jóvenes y diversos, tanto a nivel nacional como internacional, y facultar a los jóvenes investigadores para que tracen sus propias trayectorias profesionales, al tiempo que obtienen el apoyo que ellos mismos consideran necesario.

Comunicar la ciencia al público

En vista del impacto tecnológico y social potencialmente enorme de la ciencia y la tecnología cuánticas, quantA se esfuerza por ir mucho más allá de la habitual divulgación de ciencia a ciencia y quiere asegurarse de que las partes interesadas de sectores como la industria, las organizaciones sin ánimo de lucro o el gobierno, así como el público en general, estén informados sobre los avances de la ciencia cuántica. La tarea de la Unidad de Comunicación de la agrupación es sensibilizar a la ciencia y trasladar los conocimientos a la industria y la sociedad. El Director de Comunicación de quantA, Richard Küng, explica este énfasis en la divulgación: "Más allá de devolver algo a la sociedad, la divulgación científica es esencial para atraer a las mentes jóvenes a campos que son importantes para el futuro y ayuda a contrarrestar las noticias falsas y el escepticismo hacia la ciencia. Por un lado, la ciencia cuántica se considera fascinante y despierta el interés de los estudiantes curiosos ya en la escuela media y secundaria. Por otro lado, se considera un tema muy complejo, difícil de entender incluso para muchos científicos de campos afines. Además, la relevancia de la ciencia y la tecnología cuánticas en la vida cotidiana y el potencial de las nuevas aplicaciones sólo están llegando al público de forma gradual" quantA se esfuerza por aumentar la concienciación pública a través de varios canales: página web, campañas en los medios sociales, podcast, eventos, compromisos escolares, etc. En el cumplimiento de sus objetivos sociales, quantA quiere ofrecer modelos femeninos a las jóvenes y empoderar a otros grupos infrarrepresentados. Al ir más allá de lo que comúnmente se denomina "ciencia responsable", quantA intenta fomentar una cultura de intercambio permanente entre los científicos y el público. Llegará a todas las generaciones para desmitificar la ciencia y la tecnología cuánticas de modo que puedan beneficiar mejor a la sociedad.

En general, quantA se esfuerza por apoyar y desarrollar no sólo la comunidad de la ciencia cuántica, sino extenderse aún más para convertirse en el "centro de todo lo cuántico" de Austria, reuniendo al mundo académico, la industria, los responsables políticos y otras partes interesadas y, por lo tanto, desempeñando un papel vital en el panorama cuántico de Austria.