El gran contrapoder a Occidente, y que podría ser su gran socio de progreso si hubiera más sentido común por ambas partes, aprieta el acelerador de la ciencia y la tecnología. Y sin necesidad de copiar, como se sospecha que ha hecho hasta ahora.

En China hay un convencimiento parcialmente verídico: si Occidente progresó tan rápido desde el final de la Edad Media fue porque le “robó” muchos inventos a China, ya fuera vía Marco Polo o por el camino de la Ruta de la Seda, que además de especias, joyas y comercio transportó también ideas. Los chinos apuntan a la pólvora y la imprenta, que de otra forma diferente ya existían en China en aquellos siglos. La cuestión es que las ideas no tienen dueño, eso bien lo saben hoy las empresas chinas, que han mimetizado y copiado sin parar los proyectos norteamericanos y europeos. Y como las ideas tampoco tienen fronteras ni obedecen a patria alguna, China ya empieza a despuntar como locomotora del conocimiento. Dos ejemplos son el primer ordenador cuántico y la capacidad de producir grafeno a partir de mazorcas de maíz.

El primer ordenador cuántico. Por otro lado, China lleva años explotando al máximo la experimentación en generación de tecnología cuántica, que supera a la convencional en capacidad, potencia y rapidez. A no ser que en algún laboratorio secreto en Europa o EEUU ya lo tengan en marcha, China ha logrado crear el primer ordenador cuántico, y que deja expedito el camino hacia la “computación cuántica”, una de las muchas revoluciones tecnológicas pendientes de este siglo, y que traslada las posibilidades de la Física teórica a la tecnología aplicada. Fue presentado el pasado 3 de mayo en el Instituto de Shanghai para Estudios Avanzados de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.

La computación cuántica superaría, en forma de máquinas concretas, todos los superordenadores actuales. Una metáfora explicativa: un ordenador convencional puede leer mil libros a gran rapidez, uno detrás de otro; un ordenador cuántico los leería todos a la vez, no secuencialmente. Esto se consigue gracias a que esa máquina seguiría el principio de superposición cuántica que permite multiplicar su capacidad de cálculo en paralelo y a gran velocidad. Literalmente vuela por los aires el código binario, basado en el 0 o el 1 como los dos estados básicos de un dato concreto, ya que el ordenador cuántico permite leer los datos en ambos estados a la vez, lo que aumenta exponencialmente la velocidad de trabajo y la capacidad de almacenamiento.

El salto tecnológico es realmente prodigioso, ya que permite multiplicar de manera casi infinita la capacidad de los ordenadores: permite manejar más información en menos tiempo y con menos necesidad de espacio. Así, el cálculo hecho por los ingenieros y físicos chinos es que un ordenador cuántico con 50 bits cuánticos (sólo 50, imaginen lo poco que eso significa) sería más potente que el superordenador chino más rápido, el Sunway TaihuLight, a la misma altura que los que posee Google o el Pentágono actualmente. Pero claro, una cosa es decirlo, y otra construirlo. El eje central es lo que se conoce como “manipulación de enredos multi-partícula”, una carrera internacional para ver quién es el que mejores resultados tiene.

Para poder hacer realidad esa idea plantean tres métodos de desarrollo. Primero sistemas basados en fotones, segundo en átomos ultrafríos y tercero en circuitos superconductores. En el primer método, basado en la luz, el instituto chino ha logrado entrelazar hasta 10 fotones, toda una proeza, pero muy lejos de poder competir a día de hoy con las supermáquinas convencionales. Quizás por eso se plantea una fase de desarrollo intermedia, es decir, una computadora de base convencional que pudiera trabajar a nivel cuántico en determinados procesos con menores requerimientos tecnológicos. Actualmente China se esfuerza en este camino: el prototipo del 3 de mayo era hasta cien veces más rápido que una computadora tradicional.

Pero la competencia no anda a la zaga: el primer sistema de circuitos cuánticos superconductores, es decir el tercer método de trabajo citado antes, fue producto de la colaboración de Google, la NASA y la UCLA (Universidad de California) y logró manipular hasta 9 bits cuánticos. Eso fue en 2015. El prototipo chino logró manipular 10 bits, y tienen el objetivo de alcanzar los 20 bits.

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Grafeno a partir de maíz. Un equipo de la Universidad de Heilongjiang ha desarrollado una técnica para producir grafeno a partir de biomasa de la celulosa de las mazorcas de maíz. Y no es sólo un experimento, sino que está a punto de empezar a producirse en masa para poder crear este nuevo material casi mágico que revolucionará la industria este siglo. En Occidente la producción de grafeno sigue en fase inicial, y China, con su capacidad de trabajo y ritmos de producción, bien podría ponerse por delante. El problema del grafeno es que las técnicas usadas hasta ahora implican largos periodos de espera y un volumen muy pequeño como resultado, insuficiente para poner en marcha una gran industria. El grafeno salido de la celulosa ha demostrado ser tan buen conductor eléctrico como el tradicional.

Hay que remontarse al menos tres años para encontrar el inicio de este proceso ideado por los chinos, concretamente al equipo del profesor Fu (de la citada universidad), que ese año creó la primera línea de producción en masa con 20 toneladas, nada en comparación con las más de 100 toneladas que podrían producirse este mismo año. Si tenemos en cuenta que la producción de mazorcas en China supera los 100 millones de toneladas al año, puede el lector imaginar la capacidad de producción de grafeno que tendría China si hace una simple extrapolación. Esa línea podría generar más de 70 millones de dólares de beneficio al año.

El grafeno es una sustancia de carbono puro, dispuesta en una lámina bidimensional (en contraste con el material del que emana, el grafito, que se estructura tridimensionalmente) de estructura hexagonal, como un panal de abejas. Es lo que en ciencia se denomina un “alótropo”, es decir, un teselado hexagonal plano que se genera a partir de la superposición de los “híbridos sp” de los átomos de carbono entrelazados. Tiene el mínimo grosor posible y es tremendamente maleable, una monocapa atómica que se ha convertido en una prioridad absoluta para empresas, agencias de investigación y cualquier mente que quiera saber cómo construiremos casi todo, desde coches y aviones a pantallas de ordenador o componentes médicos.

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Es ultraligero (apenas tiene el grosor de un átomo, 1 metro cuadrado pesa 0,77 mg) y tremendamente resistente; es 200 veces más fuerte que el acero y tiene la densidad de la fibra de carbono, con lo que es un material absolutamente primoroso para la industria y cualquier tipo de componentes. Más allá de la filigrana de laboratorio, el grafeno aporta mucho: a la ligereza y fortaleza hay que añadir que es transparente, flexible, tiene una alta conductividad de calor y energía eléctrica, se puede mezclar por reacción con otras sustancias, puede generar electricidad si recibe luz directa (algo muy importante por las posibilidades energéticas que supone), se enfría menos al conducir energía (supercondensador es perfecto). Y el “regalo” final: puede repararse a sí mismo, ya que cuando una lámina de grafeno se quiebra concentra átomos de carbono vecinos para conservar su estructura y corregir el agujero.

Los que empezaron la gran bola de nieve del grafeno fueron Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov, ambos premios Nobel de Física en 2010 precisamente por todo lo que descubrieron sobre este material y que abrió las puertas a una revolución silenciosa (la opinión pública apenas conoce nada del grafeno) gracias a sus propiedades, las cuales son vitales para poder entender su utilidad. La tecnología necesita opciones para poder usar materiales deformables en máquinas cada vez más pequeñas, complejas y que necesitan de mejores características. El grafeno tiene una flexibilidad milagrosa. Es famosa la demostración que hicieron en laboratorio: crearon una hamaca de grafeno de un metro cuadrado y apenas un átomo de espesor; soportó hasta 4 kg de peso sobre ella antes de romperse. Y eso que la hamaca pesaba apenas un miligramo.