Cuántica sin Fronteras

Olas de gravedad en un mar cuántico

Jun 23, 2025

Dr. Francisco Salces, LIGO Laboratory – Caltech.

La primera observación de ondas gravitacionales usando interferómetros de luz está por cumplir su primera década. En esta charla, daré una introducción a la física de los detectores de ondas gravitacionales basados en interferómetros láser, enfatizando sus limitaciones de ruido cuántico y clásico que los convierten en uno de los instrumentos más sensibles jamás construidos y pioneros en la aplicación de tecnología cuántica para mejorar su capacidad de observación. Finalmente, daré un par de ejemplos de otras aplicaciones tecnológicas potenciadas por estos detectores que van más allá de la observación astrofísica y la cosmología.

Simulación cuántica con átomos ultrafríos

Jun 25, 2025

Dr. Cesar Cabrera, Universidad de Hamburgo

La primera observación de ondas gravitacionales usando interferómetros de luz está por cumplir su primera década. En esta charla, daré una introducción a la física de los detectores de ondas gravitacionales basados en interferómetros láser, enfatizando sus limitaciones de ruido cuántico y clásico que los convierten en uno de los instrumentos más sensibles jamás construidos y pioneros en la aplicación de tecnología cuántica para mejorar su capacidad de observación. Finalmente, daré un par de ejemplos de otras aplicaciones tecnológicas potenciadas por estos detectores que van más allá de la observación astrofísica y la cosmología.

Relojes atómicos: Desde guardianes del tiempo a espías del mundo cuántico

Jun 25, 2025

Dra. Ana María Rey, JILA

El mejor reloj del mundo no tiene manecillas, péndulo, ni pantalla digital. Está hecho de átomos ultrafríos atrapados en cristales de luz. Este reloj es tan preciso que, si hubiera empezado a funcionar cuando se formó el universo hace miles de millones de años, aún no se habría adelantado ni atrasado ni un segundo. Este reloj atómico super preciso no solo es el cronómetro más preciso, sino que también nos está ayudando a descifrar los misterios del mundo cuántico, lleno de propiedades extrañas. ¿Cómo fabricamos estos relojes? ¿Por qué son tan precisos? ¿Podemos hacerlos aún mejores? Les daré las respuestas a estas preguntas y les explicaré por qué los relojes atómicos son una solución importante para todos: no solo están sentando las bases de las próximas tecnologías cuánticas, incluyendo computadores cuánticos, sino que, paralelamente, nos permitirán entender cómo es que funciona realmente nuestro universo, desde la escala más pequeña a la más grande.

Intenso pero cuántico: hacia luz cuántica intensa y no gaussiana

Jul 7, 2025

Dra. Carla Hermann, Universidad de Chile.

¿Podemos extraer propiedades cuánticas útiles a partir de luz intensa y aparentemente clásica? ¿Es posible ingenierizar estados cuánticos no gaussianos, con ventaja metrológica, a partir de estados coherentes? En esta charla abordaremos estas preguntas desde una perspectiva tanto teórica como experimental. Mostraremos cómo la evolución de un estado coherente en un medio no lineal puede dar lugar a luz cuántica intensa, no gaussiana y con negatividad en su función de Wigner: una huella inequívoca de su naturaleza cuántica. A pesar de conservar una estadística de fotones coherente, estos estados —conocidos como estados coherentes generalizados— exhiben ventajas metrológicas relevantes para las tecnologías cuánticas emergentes. Discutiremos los desafíos actuales para caracterizar experimentalmente esta luz cuántica intensa. Presentaremos estrategias basadas en funciones de correlación híbridas como la correlación intensidad-campo, el potencial de entrelazamiento, y esquemas adaptados de detección homodina. Todo esto con el objetivo de identificar testigos experimentales robustos de cuanticidad en el régimen de alta intensidad.

Láser superradiante y orden espontáneo en la disipación colectiva de átomos

Jul 9, 2025

Silvia Cárdenas, Universidad de Columbia.

 Cuando muchas partículas interactúan, pueden surgir fenómenos colectivos y procesos de autoorganización. Estos comportamientos emergentes aparecen en todo tipo de sistemas: desde la biología y las dinámicas sociales, hasta la física. En esta charla hablaré de la autoorganización que ocurre cuando muchos átomos emiten luz de forma colectiva. Este tipo de dinámica puede dar lugar a una emisión de luz más rápida de lo habitual, un fenómeno conocido como superradiancia, o por el contrario, puede inhibirla, lo que permite que los átomos retengan información cuántica. Ambos efectos abren posibilidades prometedoras para el desarrollo de tecnologías cuánticas. Como ejemplo, les contaré del láser superradiante: una fuente de luz extremadamente precisa, con un espectro muy estrecho, que podría utilizarse como un estándar de frecuencia.

Sistemas Rydberg: de la física fundamental a las tecnologías cuánticas.

Jul 21, 2025

Dra. Rosario González, Universidad de Granada.

Los átomos Rydberg han desempeñado un papel crucial en el nacimiento de la mecánica cuántica y la teoría de la colisiones, así como en el desarrollo de técnicas espectroscópicas de alta precisión. Debido a sus “peculiares” propiedades, los átomos Rydberg pueden controlarse y manipularse fácilmente con campos electromagnéticos, convirtiéndolos son detectores excepcionales de las propiedades de su entorno. En las últimas décadas, el estudio de sistemas Rydberg ha despertado un gran interés en la comunidad científica porque permiten abordar cuestiones fundamentales de la mecánica cuántica y por sus aplicaciones en tecnologías cuánticas. Además, los átomos de Rydberg también forman moléculas de alcance ultralargo cuando se combinan con átomos en estado fudamental, iones o moléculas polares, que heredan las propiedades exóticas de los átomos.

En esta charla, analizaremos las principales propiedades de los átomos Rydberg, de sus interacciones, y de las moléculas Rydberg que forman. Describiremos cómo los átomos Rydberg pueden utilizarse para crear sensores cuánticos y su papel en las tecnologías cuánticas. 

Desafíos en simular sistemas electrónicos: una historia de magnetismo y superconductividad

Jul 23, 2025

Dr. Ivan Morera, ETH Zurich.

Durante los últimos años se ha demostrado que la materia puede exhibir un comportamiento cuántico a gran escala. Esto ha dado lugar al descubrimiento de nuevas fases de la materia que no pueden explicarse mediante las leyes de la física clásica, como por ejemplo los superconductores de alta temperatura y los sistemas cuánticos magnéticos. En esta charla presentaré el paradigma actual para entender estas fases de la materia y explicaré el uso de simuladores cuánticos, los cuales han representado una revolución en nuestro entendimiento de la materia cuántica. Me focalizaré en dos tipos de simuladores: los sistemas de átomos ultrafríos en redes ópticas y los materiales de moiré. Por último, hablaré sobre los descubrimientos más recientes en estos campos, relacionados con el magnetismo cuántico, en los cuales he participado de forma activa.

Simuladores atómicos para problemas de química

Jul 28, 2025

Dr. Javier Arguello, Universidad Politécnica de Cataluña.

¿Cuál es la geometría más estable en la que ciertos átomos se agrupan para formar una molécula? ¿Cómo tiene lugar la transformación de unas moléculas en otras? Para responder a estas preguntas, debemos estudiar el comportamiento de los electrones que forman sus enlaces químicos. Sin embargo, comprender sus propiedades no siempre es fácil: los electrones se repelen entre sí con fuerzas de Coulomb de largo alcance y se rigen por las extrañas leyes de la física cuántica que son difíciles de resolver con ordenadores clásicos. 
Al igual que los arquitectos de la antigüedad confiaban en maquetas para estudiar complejos sistemas de fuerzas sin necesidad de ordenadores, veremos cómo la extraordinaria capacidad de controlar y medir sistemas cuánticos alcanzada en las últimas décadas nos ofrece también una nueva oportunidad. En concreto, veremos cómo los átomos a bajas temperaturas pueden jugar el papel de electrones simulados, y presentaremos varios escenarios donde esto puede suponer una ventaja frente a los métodos numéricos actuales, como es el estudio de procesos ultrarrápidos o situaciones donde el movimiento de los núcleos atómicos es relevante.

La Mecánica Cuántica y su impacto en nuestra vida cotidiana

Jul 31, 2025

Dra. Karina Jiménez Garcia, CINVESTAV Querétaro.

Esta charla busca crear conciencia del impacto de la mecánica cuántica en nuestra vida cotidiana y acercar la mecánica cuántica y sus avances teóricos y experimentales al público en general para motivar vocaciones científicas e impulsar el desarrollo tecnológico a nivel regional e internacional. En ella se compartirá cómo los principios de la mecánica cuántica están impulsando tecnologías emergentes con aplicaciones en computación cuántica, comunicaciones ultra-seguras, sensores y metrología de precisión. Se presentarán los avances del Laboratorio de Materia Ultra-fría, parte del Laboratorio de Tecnologías Cuánticas del Cinvestav, donde somos capaces de producir y controlar muestras ultra-frías de átomos para explorar fenómenos cuánticos fundamentales.
El desarrollo de tecnologías cuánticas en México es un paso fundamental hacia la independencia científica y tecnológica del país, en Cinvestav tenemos la oportunidad de empujar las fronteras de la ciencia y la tecnología cuántica y al mismo tiempo buscamos motivar a las nuevas generaciones de científicas y científicos a explorar el fascinante universo de la Mecánica Cuántica.