Hoy la Academia de Ciencias y Arte de Barcelona,
que es una entidad que tiene 251 años de existencia,
se ofreció para acoger la inauguración
de este Año Internacional de la Luz y las Tecnologías basadas en la Luz
porque nos parece que es un tema
que toca de lleno al ámbito de estudio de esta Real Academia.
Estamos muy satisfechos de que en nuestro teatro de abajo
se acoja este acto que espero sea acogido
por la comunidad de expertos en luz en toda España.
Va a ser el acto inaugural para toda España
del Año Internacional de la Luz y Tecnologías basadas en la Luz.
Queremos con esto hacer a la sociedad consciente
de lo importante que es la luz, claro, para el ser viviente, etc.,
pero en nuestro caso también queremos insistir
en las tecnologías que se basan en la luz
y que van desde todo el avance de la instrumentación en astronomía,
todo el avance en comunicaciones gracias a las fibras ópticas,
todo el avance en medicina con la endoscopia, oftalmología
y en otras ramas del medio ambiente, etc.
El acto de hoy va a tener a tres conferenciantes
en aspectos muy diferentes.
El doctor Ignacio Cirac del Max-Planck-Institut Quantenoptik,
Alemania, lleva una investigación muy importante sobre quantunoptics,
que es óptica cuántica.
La segunda conferenciante, Caterina Biscari,
es la directora del Sincrotrón Alba.
La luz que produce sincrotrón tiene unas aplicaciones muy especiales,
tanto para materiales como para biología.
El tercer conferenciante,
el doctor Nadal de la clínica Barraquer,
es experto en mácula y ha hecho un chip
que intenta que la persona que no tiene visión pueda ver algo.
Creo que son aspectos muy diferentes que nos van a mostrar muy claro
cómo las tecnologías basadas en la luz
y la investigación en una ciencia como es la óptica, la fotónica,
tienen hoy día una repercusión importante para la humanidad.
En concreto en Sedóptica lo que queremos es
seguir dos principio básicos de este Año Internacional de la Luz,
que es difundir,
tenemos un plan de empezar a difundir por colegios, escuelas,
lo que son los principios básicos y hacer un poco de difusión.
Naturalmente también habrá actos académicos en universidades.
Cubriremos los tres frentes,
las universidades, enseñanza secundaria de institutos y luego,
incluso, escuelas más primarias.
Yo vengo aquí a hablar de las aplicaciones que tiene la luz
en la física cuántica y, en particular,
cómo se pueden construir ordenadores cuánticos
o sistemas de comunicación basados en la física cuántica.
La luz, desde el origen de la física cuántica,
juega un papel muy importante.
Max Planck, que es el inventor de la física cuántica,
se dio cuenta de que la luz estaba formada de pequeñas bolitas,
a las que llamamos fotones,
y eso fue una revolución que hemos vivido durante todo el siglo XX
y que ha dado lugar a muchas de las aplicaciones que tenemos hoy en día.
Sin embargo, durante los últimos 20 o 30 años,
la gente se ha dado cuenta de que,
además de la luz y estar formada por estas pequeñas bolitas,
estos fotones, también cumplen las leyes de la física cuántica,
unas leyes un poco más extrañas,
y que permiten a una de estas pelotitas hacer dos cosas a la vez,
lo que llamamos los técnicos estar en una súper posición.
Y utilizando estas súper posiciones,
estas propiedades cuánticas de la luz,
se pueden hacer cosas extraordinarias.
Se puede hacer, por ejemplo,
que un mensaje desaparezca de un sitio y aparezca en otro sitio,
y por tanto podamos mandar mensajes secretos
de un lugar a otro sin que pasen por en medio.
O podemos hacer que un ordenador basado
en este principio de súper posición, en las leyes de la física cuántica,
haga varias cosas a la vez, y por tanto,
pueda hacer cálculos muy, muy complicados
que no podríamos hacer con ningún otro ordenador.
Estos son los ordenadores cuánticos, que hoy en día,
en muchos laboratorios del mundo estamos intentando construir
y que cuando lleguen, supongo que darán lugar a una revolución,
de la misma forma los ordenadores actuales
dieron lugar a una revolución durante el siglo pasado.
La fotónica no sólo es una materia
que se trata en las comunidades científicas,
y no es sólo una materia reservada a las grandes instalaciones
y a los grandes avances científico - técnicos,
sino que está presente
en las tecnologías que abarcan todo nuestro día a día.
Las tecnologías de fabricación, por ejemplo automóviles,
de otro tipo de componentes electrónicos,
la iluminación de nuestras casas,
toda la tecnología de nuestros teléfonos móviles,
todo lo que tiene que ver con la ciencia de la vida,
está habilitado por la fotónica.
La fotónica es uno de los grandes vectores
de crecimiento técnico para el siglo XXI.
Va a estar en el corazón de gran parte
de las aplicaciones que van a tener éxito en el futuro,
aplicaciones, por ejemplo,
que nos permitirán detectar tumores de una manera muy temprana,
nos permitirán fabricar elementos ultra precisos
para hacer maquinaria cada vez más robusta, más barata,
más fiable y más pequeña.
Nos permitirán coches mucho más seguros,
sensores para detectar polución o amenazas de una manera temprana,
rápida y respetuosa con el medio ambiente o, por ejemplo,
nos permitirá también comunicar las redes de datos europeas,
o mundiales, con redes de altísima velocidad
que nos permitirán tener aplicaciones interactivas, 3D, etc.,
con una capacidad que no podemos imaginar en este momento.
Los miembros de las distintas secciones
de la Real Academia de Ciencias y Artes de Barcelona,
hemos querido contribuir a este acto de conmemoración
del Año Internacional de la Luz,
cada uno presentando una conferencia, una ponencia,
en algunos aspectos que son importantes
para nuestra especialidad en relación con la luz.
En mi caso, la conferencia que voy a impartir
va a titularse La luz, los ojos y la evolución.
Es evidente que la luz ha sido fundamental
para el desarrollo de la vida en la tierra.
No solamente respecto a la fotosíntesis de las plantas
sino por ejemplo en mi caso, de lo que voy a hablar,
es de la importancia que ha tenido la visión
para la evolución de los seres vivos.
En este contexto voy a enlazar,
lo que son las propiedades físicas de la luz,
los fotorreceptores de la visión,
la transmisión de la excitación de los fotorreceptores
en los sistemas superiores cerebrales
y cómo se explica esto a nivel evolutivo.
Antes de pasar a definirles o intentarles explicarles
qué es la visión artificial,
creo que es importante entender cómo se articula la visión natural,
la visión natural que todos tenemos.
es importante conocer cómo es esta visión,
qué problemas puede tener y cómo podemos solucionarlos
con este tipo de implantes.
Cuando hay una luz que incide
en los objetos que tenemos nosotros en nuestro entorno,
estos emiten unos fotones en una determinada longitud de onda.
Estos fotones se dispersan 360 grados.
Lógicamente pueden ser captados por la visión.
Para que estos fotones incidan directamente y puedan ser captados
tienen que atravesar una serie de medios,
todos ellos transparentes,
encaminados a focalizar los fotones, o la imagen,
en la mácula, que es el punto de mayor visión que tenemos todos.
¿Qué pasa con las enfermedades más comunes que ocasionan ceguera?
Nos vamos a centrar básicamente en la retinosis pigmentaria,
que es del ámbito de aplicación
de este tipo de dispositivos hoy en día.
Se produce una alteración por un deterioro progresivo,
por una alteración metabólica de forma congénita,
en lo que es el epitelio pigmentario y los fotorreceptores,
por lo cual, hay una pérdida progresiva
de estos focos receptores en número e incapacidad de visión
y el paciente, poco a poco, va perdiendo visión
hasta llegar, en casos evolucionados, a la cequera.
¿Cómo podemos solventar este problema?
Interactuando sobre esta retina externa
o sobrepasando el efecto con estos dispositivos
que veremos a continuación.
El implante lo tienen ustedes aquí,
es un implante de cobertura con silicona dura,
tiene unos microprocesadores, una antena y tiene el chip,
es esto que están teniendo aquí,
que se sumerge en una solución antibiótica
y todo el tiempo se tiene mucho cuidado de no lesionarlo.
¿Qué hemos conseguido con esto?
Hemos conseguido lo que pueden ver aquí, un ojo biónico,
un ojo completo, un ojo que funciona,
un ojo que lo ve todo y suple el 100% de lo que la paciente recordaba,
hemos conseguido algo similar a la visión,
algo que la paciente tiene que aprender a ver,
algo que la paciente va a necesitar un entrenamiento
y vamos a ver qué resultado le puede dar a esta paciente.
Cuantificar este tipo de pacientes es muy difícil,
como decía en términos numéricos,
pero para ello les he traído un fragmento
de una entrevista que Aurora hizo hace unos meses,
donde ponía en evidencia cuál era su sensación,
después de 6 meses de utilizar este tipo de ojo.
- Parece increíble que tú vas por la calle,
yo voy por la calle, mejor dicho,
y la sensación que yo tengo es de tener más libertad,
voy muchísimo más segura, con más autonomía, más independiente.
A la persona que ve, a lo mejor le parece que es muy poca cosa,
pero para mí, ahora mismo, de verdad, es un mundo aparte.
- Aurora, ¿llevas bastón, perro guía...?
- Sí, tengo perro guía, pero voy también con el bastón.
Ahora mismo la rehabilitación la he comenzado con el bastón.
Lo iré alternando me imagino, seguramente.
- ¿Qué cosas haces ahora que antes no hacías o no te atrevías a hacer?
- No es que haga cosas que no hacía,
hombre, es que ahora mismo estoy en el comienzo de la rehabilitación,
esto es muy reciente.
Yo espero que cuando termine la rehabilitación,
con el tiempo de adaptación,
imagino que me atreveré a hacer algo más que hago ahora.
Pero solamente mi vida cotidiana yo ahora mismo no alcanzo más.
Yo con lo que tengo, tengo bastante,
me doy por satisfecha de momento.
El ir por la calle y ver que hay un árbol,
que hay un coche, interpretar lo que estás viendo,
saber interpretarlo, que es el fin de todo esto...
es que no se puede interpretar con palabras,
hay que sentirlo, es maravilloso...
Sin duda, oyendo a Aurora,
uno puede entender lo importante que es recuperar la luz
para una persona que llevaba 20 años sin poder sentirla, muchas gracias.
La academia tiene muchas actividades
y algunas de ellas tienen que ver, claramente,
con temas ligados a la luz.
Por ejemplo, la academia tiene un observatorio astronómico,
en la falda del Tibidabo, que es el observatori Fabra,
que evidentemente tiene un telescopio óptico
que hoy en día está suplementado
con otro telescopio que tiene en la cumbre del Montsec
y, por tanto, siempre ha estado ligado a la luz
y muchos de sus académicos, a lo largo de la historia,
han tenido que ver con luz,
por ejemplo la primera fotografía que se hizo en España,
un daguerrotipo, hace 165 años, por parte de un académico
en lo que ahora es la plaza del Palacio de Barcelona.
Por tanto, este y otros ejemplos
pienso que son uno de los motivos por los cuales la academia
se ha adhirió a este Año Internacional rápidamente.
La luz, actualmente,
permite unas tecnologías impensables hace unos años.
Hay que pensar que durante muchos años la electrónica era el futuro,
ahora el futuro será la fotónica.
Si ustedes cogen su teléfono móvil,
allí mismo hay una gran cantidad de tecnologías de la luz.
Para empezar tienen un objetivo,
una cámara CSD que puede guardar las imágenes,
pero no olvidemos que las imágenes están llegando
a través de cables de fibra óptica,
de distintos sitios, que al final van al repetidor.
Y continuamente tenemos ejemplos.
Vamos al súper mercado, no hacemos cola gracias a los lectores.
Vamos a cualquier lugar, siempre tendremos algún láser escondido,
o simplemente cuando leen sus DVDs también está el láser allí escondido.
Yo trabajo en el Instituo Max-Planck de óptica cuántica,
que está en Alemania, en Múnich,
y allí nos dedicamos a hacer investigación básica
sobre física cuántica,
a explotar las propiedades del mundo microscópico
para hacer cosas extraordinarias
relacionadas con la criptografía cuántica,
la comunicación cuántica, la computación cuántica.
Es un laboratorio que tiene unos 300 trabajadores,
de los cuáles 200 son científicos.
Yo llevo ya 14 años allí y estoy en unas condiciones muy buenas
porque la Sociedad Max Planck permite hacer investigación
a un nivel muy alto con una buena financiación
y con un apoyo político y social muy grande.
La fotónica va a estar en el corazón
de los productos más innovadores del siglo XXI
y va a permitir avances tremendos en nuestro día a día,
en el bienestar de las personas, en su calidad de vida.
Va a permitir, con nuevos sistemas de iluminación muy eficientes,
sacar a muchas personas de la pobreza,
permitiendo tener luz durante las horas de oscuridad
en muchos países del tercer mundo en este momento,
lo que permitirá un desarrollo humano mucho más rápido.
Permitirá contribuir al beneficio social en el siglo XXI.
Desde principios del siglo XX
la óptica ha hecho unos pasos de gigante
que ya los hizo en el siglo XIX, pero en el siglo XX aún más.
En primer lugar, aparecieron las teorías modernas sobre la luz,
las teorías de Einstein,
no olvidemos que en 1915 aparecieron publicaciones suyas importantes.
También, años más tarde,
se descubrió la radiación de fondo del universo.
Continuamente han ido apareciendo aplicaciones,
de modo que lo que hace la tecnología fotónica
es hacernos la vida mucho más agradable
y nos ha subido mucho nuestro nivel de vida.
En nuestro instituto de investigación,
como en otros institutos de España, hacemos investigación básica
relacionada con la computación cuántica, la criptografía cuántica.
La criptografía cuántica se encuentra en un momento muy avanzado,
existen ya algunas compañías
que venden dispositivos positivos de comunicación cuántico,
que de momento son muy caros
y todavía no pueden competir con otros dispositivos.
En computación cuántica estamos todavía en los orígenes,
tenemos unos pequeños prototipos
que demuestran que los ordenadores cuánticos funcionan
y todavía hace falta un desarrollo tecnológico espectacular, muy grande,
para poder tener esos ordenadores cuánticos
que promete la física cuántica y yo creo que pasarán 30 o 40 años
para que los podamos tener.
Como siempre, la física básica o la ciencia básica,
da lugar a una serie de nuevas ideas
que con el tiempo tienen que dar lugar a aplicaciones
y eso es lo que está ocurriendo
y esperemos que ocurra con los ordenadores cuánticos también.
El inicio del método científico fue cuando Galileo
descubrió el primer telescopio y enfocó el cielo y se dio cuenta
de que el cielo no era como uno se esperaba sino que era variable,
que había fases, las fases de venus, y se observaron muchas otras cosas.
Después ha sido un constante,
por ejemplo, este año es el Año de la Luz
también porque es el centenario de la relatividad general.
En esta misma sala donde estamos ahora,
Einstein, hace 91 años, dio una conferencia
y fue nombrado académico de esta Real Academia.
Es decir,
desde la época de Galileo la luz ha estado detrás de todo
y en particular, ahora, aquí cerca de Barcelona,
tenemos una fuente de luz de sincrotrón
que es la fuente de rayos X más importante que existe en el mundo.
La fuente de luz de sincrotón
hoy día nos ayuda a ver esto que es tan importante
que es la nanociencia, la nanotecnología.
Es una fuente dedicada a analizar cosas pequeñas,
a la escala del nanómetro.