En la ciudad italiana de Trieste, la docente del Instituto Balseiro María Florencia Pascual Winter recibió un galardón internacional que se otorga a investigadores de países en desarrollo que contribuyen de forma significativa en el campo de la Óptica. 

Se trata del premio Gallieno Denardo que entregan la Comisión Internacional de Óptica (ICO) y el Centro Internacional de Física Teórica (ICTP).  La ceremonia se realizó durante una escuela internacional de capacitación sobre Óptica y los Fundamentos de la Fotónica, y en la oportunidad Florencia Pascual disertó sobre su investigación en memorias cuánticas.

La distinción se entregó en el Centro Internacional de Física Teórica “Abdus Salam” y la investigadora del Balseiro la recibió junto al colombiano John Fredy Barrera Ramírez de la Universidad de Antioquia en Medellín.

La primera mujer latinoamericana

El premio ICO/ICTP Gallieno Denardo fue instituido en 2000 en memoria del científico Gallieno Denardo por sus acciones durante más de 20 años en el campo de la Óptica en el ICTP. Florencia Pascual es la primera mujer de Latinoamérica que lo recibe, y con ella son cuatro los científicos premiados de la región.

En 2010, lo obtuvo el brasileño Cleber Renato Mendonca de la Universidade de Sao Paulo y del Instituto de Física de Sao Carlos. En 2009 fue el turno del mexicano Iván Moreno, de la Universidad de Zacatecas, quien lo recibió junto con el filipino Ryan Barrido Balili, del Iligan Institute of Technology y la Mindanao State University. En 2014, se sumaron la argentina Florencia Pascual Winter y el colombiano John Fredy Barrera Ramírez (la lista completa de investigadores galardonados se puede consultar en http://e-ico.org/node/28 )

Acerca de Florencia Pascual Winter

Luego de un intento por estudiar Ingeniería Química, la científica comenzó la carrera de Física. Cursó dos años en la UBA y se recibió en 2003 de licenciada en Física en el Instituto Balseiro, en Bariloche. Alcanzó la maestría en Física en 2004 y se doctoró en esta disciplina en 2005 con un trabajo sobre “La interacción entre fonones y fotones en nanoestructuras semiconductoras”, en estadías intercaladas entre Argentina y Francia (en el Instituto Balseiro-Centro Atómico Bariloche y en la Universidad París VI). En 2010 se instaló en París donde realizó su posdoctorado en el laboratorio público “Aimé Cotton”, en el campo de la Información Cuántica. 

En 2013 volvió a Bariloche y actualmente trabaja como profesora en la nueva carrera del Instituto Balseiro en Ingeniería en Telecomunicaciones. Además investiga en el Laboratorio de Fotónica y Optoelectrónica del Centro Atómico Bariloche acerca del control de la información cuántica. Específicamente indaga las posibilidades de extender el tiempo de almacenamiento de la información en memorias cuánticas.

Su trabajo científico

Winter investiga el uso de la luz para almacenar y transferir información en “memorias cuánticas” y aclara que esos dispositivos nada tienen que ver con las memorias de la computación “clásica”, conocidas como memorias RAM, pendrives o memory sticks. “Las computadoras cuánticas utilizan fenómenos cuánticos para hacer los cómputos. Esto significa que el procesamiento de la información la hace en base a fenómenos estocásticos, es decir, con cierto grado de aleatoriedad. Las memorias cuánticas son necesarias para sincronizar los cómputos que, por su naturaleza estocástica, ocurren de forma no sincronizada”, explicó la investigadora.

¿Qué son los fenómenos cuánticos?

A grandes rasgos, la rama de la física que describe de forma probabilística el comportamiento de la materia a nivel atómico se llama física o mecánica cuántica. “Para esa teoría, la materia puede estar a la vez en múltiples estados, por ejemplo, tener simultáneamente más de un nivel de energía, u orientar los imanes microscópicos de los núcleos atómicos en más de una dirección a la vez. Cuantas menos perturbaciones de su entorno sufren los átomos, mayor es el carácter cuántico de sus estados, algo que se denomina coherencia cuántica. Todos estos fenómenos son de carácter cuántico”, contó Pascual Winter.

En el campo de la información cuántica, un desafío crucial es frenar y recuperar los bits de información llamados “bits cuánticos” o q-bits, para almacenarlos por un tiempo determinado que permite la sincronización y luego re-emitir esa información. Esos bits son almacenados en estados atómicos de carácter múltiple. “Es por ello que la coherencia cuántica del átomo resulta de suma importancia en este tipo de aplicaciones. La dificultad está en preservar la coherencia, y por eso buscamos extender su tiempo de vida, algo que está determinado por las interacciones con el cristal en el que ubicamos a los átomos que almacenan esa información”, indicó la investigadora.

Para la joven científica, hay toda una “zoología de ideas” para explorar en el campo del almacenamiento de la información cuántica. Entre ellas, estudiar la respuesta de distintos tipos de átomos o nubes de átomos, evaluar las posibilidades de insertar átomos únicos en una microcavidad, e incluso investigar qué ocurre cuando se usan cristales, microcircuitos o hasta nanodiamantes como sistemas de almacenamiento. A su vez, destacó que la computación cuántica tiene en la actualidad “mucho empuje porque está vinculada con el campo de la criptografía y del desafío de realizar protocolos informáticos más seguros”.

¿Cuál es vinculación de la óptica con la información cuántica?

La doctora en Física explicó que ese tipo de información se transmite de forma eficiente con la luz. En el caso de las memorias cuánticas, la información está encriptada por medio de haces o pulsos de luz. Para trabajar con estos dispositivos, se utilizan distintas herramientas. En ese contexto, la investigadora busca implementar una innovadora línea de investigación en torno al control de los estados de los átomos que almacenan la información cuántica mediante una combinación de técnicas ópticas y de resonancia magnética nuclear, en el Centro Atómico Bariloche.