El científico valenciano Pablo Jarillo-Herrero, que da nombre a un Lab del Massachusetts Institute of Technology (MIT), recibió el reconocimiento al mayor hito de la física mundial de 2018 al descubrir que, si se superponían dos capas de grafeno en un ángulo ‘mágico’ preciso, el resultado era capaz de comportarse como aislante y como superconductor, dependiendo de la intensidad del campo eléctrico que se le aplicase.
Abrió así el camino a una nueva era tecnológica. En 2019, la Sociedad Física Americana tuvo que habilitar el hall de un edificio de congresos de Los Angeles (EEUU) ante la avalancha de asistentes interesados en escuchar a Jarillo-Herrero. Y un año después recibió los dos galardones más prestigiosos de la física mundial, el Premio Oliver E. Buckley y el Premio Wolf, que siempre se han considerado una antesala del Nobel. Ha visitado España para recibir eel premio de la Fundación Conexus.
Pregunta: A finales de septiembre participas en una reunión en Estocolmo (Suecia) junto a otros científicos españoles, como Javier García o Ignacio Cirac, en el que dialogaréis con la élite de la ciencia de ese país. Ya va siendo hora de que la física y la química españolas tengan un Nobel.
Respuesta: Es cierto que no hay ninguno. España desafortunadamente llegó muy tarde a la revolución industrial en el siglo XIX y, a principios del XX, cuando se desarrolló la física avanzada estuvimos un poco despistados. Desde luego, estaría genial que hubiera un Nobel, sobre todo por el modelo para la juventud. Siempre hablo de Rafael Nadal, la escuela de tenis que tiene España es increíble. Hace falta que la gente se ilusione y piense que una carrera científica es una opción tan válida como ser el futbolista, cantante o chef de restaurante Michelin.
"A los españoles se les valora fuera mucho más que dentro del país"
Pregunta: Es llamativa la cantidad de españoles en puestos de liderazgo mundial en tecnologías cuánticas, en empresas como IBM, Google, Meta o Amazon Web Services. Quizás tenemos la mente mejor preparada para el misterio.
Respuesta: A los españoles se les valora fuera mucho más que dentro del país. En el MIT, somos 16 de 1.000, es una representación bastante amplia. Pero no hay ninguna Universidad española entre las top 100 del mundo y no hay ninguna razón para eso, dado nuestro tamaño de país y nuestra situación económica. Hace falta más inversión y apoyo, pero más que dinero hay que tener ambición. La burocracia es terrible, hace que emplees muchísimo tiempo en cosas que no son creativas.
Para los doctorados del MIT es muy complicado convalidar el título aquí.
Alguien me lo decía hace poco: “algún día, si quieres investigar en España, no podrás volver porque no tienes la habilitación”. A la gente joven, que es la que más ganas tiene hacer cosas, hay que darle libertad y apoyarle para que sea creativo.
Un histórico, un mito de la inteligencia artificial, Yann LeCun, le decía a Lex Fridman que habrá sistemas de IA capaces de predecir propiedades a partir de la descripción de fenómenos como la superconductividad de ángulo mágico que descubriste en 2018.
Me alegró mucho que lo mencionara. De momento, cuando he probado cosas como ChatGPT, a la media hora me he dado cuenta de que no son tan listos como me gustaría. Es increíble que algo que gana al campeón del mundo de ajedrez no pueda distinguir la imagen de un gato si le quitan un 1% de los píxeles de manera selectiva.
En la actividad científica de élite, ¿cómo ayuda la IA?
En mi grupo, utilizamos un programa de IA para procesos de automatización. Había una tarea muy rutinaria que los estudiantes odiaban: un material muy de moda, el hBN, el nitruro de boro hexagonal, es transparente cuando tiene un grosor elevado, y se podían pasar 10 horas mirando por el microscopio para encontrar una lámina. Ahora tenemos un programa de IA que lo hace en poco tiempo, así que mis estudiantes tienen mejor vista y más tiempo.
Superconductores a temperatura ambiente: "Un fiasco tras otro"
En los últimos 12 meses han aparecido muchos anuncios de superconductores a temperatura ambiente que luego han sido desacreditados.
Ha sido un fiasco tras otro, unas veces por fraude y otros por errores. Ranga Dias, de la Universidad de Rochester, se inventó los datos y publicó en Nature, no entiendo cómo sucedió porque el paper tenía malísima pinta. El caso del LK-99 es muy distinto, un grupo coreano se pasó un poco de la raya, hicieron un experimento, vieron unas cosas y resulta que no era superconductividad. Probablemente era magnetismo, cometieron una serie de errores científicos porque no eran buenos profesionales. Nada más abrí el paper, me pareció que la evidencia era muy insuficiente, cuanto mayor es el descubrimiento, la comunidad exige una evidencia mayor.
En el Jarillo-Herrero Lab del MIT se investiga la superconductividad de ángulo mágico con grafeno y nitruro de boro hexagonal, ¿sigue siendo la opción con más posibilidades?
No se sabe. No se entiende por qué el pegamento de emparejamiento en los electrones en el grafeno de ángulo mágico es tan fortísimo. Si lo entendiéramos, la física podría ayudar a diseñar o crecer cristales, o a crear nuevos materiales superconductores a temperaturas muchísimo más altas, incluso por encima de la temperatura ambiente. Pero no se entiende el grafeno de ángulo mágico y, aunque la fuerza de emparejamiento en los cupratos es bastante menor, tampoco se entiende.
Para los materiales superconductores no convencionales, que no siguen al menos de manera obvia o aparente esa teoría de la superconductividad de ángulo mágico, no tenemos teoría. Hay muchas posibles, pero no estamos de acuerdo en la comunidad científica acerca de cuál es la correcta. Y los experimentos de momento no han discriminado lo suficiente para decir: ‘es esta y nos las otras 27’. Ni siquiera es obvio que vaya a haber una única teoría.
Habrá que seguir teniendo paciencia.
Jugando con los ángulos entre los planos cristalinos de nitruro de boro hexagonal se han descubierto cosas muy interesantes, algunas de ellas ya con posibles aplicaciones a temperatura ambiente. De hecho, acabamos de publicar un paper en Science en el que hemos demostrado que puedes producir una ferroelectricidad no convencional, que es fantástica en cuanto a aplicaciones.
Las tecnologías más avanzadas están intentando utilizar materiales ferroeléctricos porque permiten tener la memoria, el almacenamiento de datos, y la lógica, el cálculo, todo en el mismo sitio, en vez de comunicar a los transistores con la zona de memoria, que es un gasto increíble de tiempo y de energía. Estas estructuras que hemos preparado son unos materiales ferroeléctricos ultrarrápidos que duran muchísimo, puedes estar trillones de veces haciendo switching, encendido y apagado, sin que se fatigue el material.
"Distinguir entre lo intelectualmente bonito y disruptivo y lo no tan bonito ni disruptivo pero con buena aplicación"
Menudo año espectacular este 2024, que comenzó con vuestro anuncio del ‘interruptor’ para el grafeno de ángulo mágico.
Eso fue otro tipo distinto de ferroeléctrico, que permite hacer una funcionalidad nueva más parecida a las neuronas.
Has entrado en una fase de madurez en tu carrera, casi se diría que los avances que se conocen hoy superan al descubrimiento del ángulo mágico.
Desde el punto de vista de la física, lo de 2018 es intelectualmente más disruptivo y además fue lo primero. A partir de ahí, surgieron todo tipo cosas. Los ingenieros están empezando a prestar atención a esto último del interruptor, de hecho, tengo un proyecto con Samsung. Es un material inusual y funciona a temperatura ambiente. La pega es que sabemos cómo hacer un dispositivo hoy y otro a las dos o tres semanas, pero no podemos hacer 1.000 millones de dispositivos de una sentada en serie de manera industrial. Para eso, va a hacer falta mucha inversión en investigación aplicada y en ingeniería.
Pero, así como para el grafeno de ángulo mágico, por mucho que nos guste a los físicos, las aplicaciones son más de nicho, en principio, si supiéramos cómo hacer 1.000 millones de dispositivos con esto, sería genial. Hay una distinción entre cosas que son intelectualmente muy bonitas y muy disruptivas, y cosas que pueden ser no tan disruptivas, tan bonitas, pero tienen muy buena aplicación. Es importante que haya de ambos tipos.
Siempre me ha llamado la atención que, estando en un entorno como el del MIT, tan propenso a dar el salto del laboratorio al mercado, no hayas entrado en el mundo de la empresa.
En MIT se da muchísimo la transferencia tecnológica y muchos de mis colegas empiezan startups y compañías tecnológicas. Suelen ser más los ingenieros que los físicos. La primera vez que tienes que hacer algo muchas veces da miedo, parece imposible. Yo siempre he tenido más motivación intelectual que para hacer una compañía.
El Jarillo-Herrero Lab funciona un poco como una startup, aunque no sea una empresa...
…pero una startup de conocimiento científico, no de ingeniería o de aplicaciones. Me hace gracia, no estaría mal eso de pensar en un laboratorio así de pionero como una startup científica, porque tomamos muchísimos riesgos que otros profesores, otras comunidades, no se atreven a asumir porque tienen miedo a perder años y dinero si un proyecto no funciona. Cuando tomas riesgos, las recompensas son mayores. Hay que tener buen olfato, como las startups.
"El estilo de investigación de mi grupo es el de exploradores que se están metiendo en la selva"
Siempre le digo a mis estudiantes, nada más empiezan en el laboratorio, que el estilo de investigación de mi grupo es el de exploradores que se están metiendo en la selva. Sabes más o menos en qué dirección tienes que ir porque piensas descubrir algo impresionante. Mi película favorita es Indiana Jones, yo siempre me he visto como aventurero, con el machete por la selva, abriendo camino. Es muy arriesgado, a mucha gente le gusta saber exactamente dónde va y lo que se va a encontrar y tener certeza 100% de lo que va a hacer. Pero, en muchas ocasiones, si tienes esa certeza vas a hacer ciencia incremental, no va a haber una sorpresa gordísima esperándote.
Hablabas de Samsung. De alguna forma, asumes la necesidad como científico de hacer labor comercial, entre comillas.
Sí, por supuesto. Yo tengo que escribir proyectos de investigación para recibir financiación. Por suerte, también tengo proyectos financiados por fundaciones. Claro, tienes que ser capaz de escribir un proyecto o hablar con una compañía y convencerle de que vale la pena que te financie un proyecto, aunque sea arriesgado
Ahora resultará más fácil.
Sí, es más fácil que antes, pero tienes que estar continuamente probando. En EEUU no te perdonan ni una, tienes que estar siempre ahí de puntillas, keep you on your toes. Eso de que el Lab es como una startup científica no lo había pensado, pero es muy así en cierta manera.
"En las tecnologías cuánticas está habiendo mucha exageración y mucho hype"
Europa plantea quiere crear el Quantum Valley del mundo. ¿Qué sensación te sugiere esa idea?
Me parece genial y si lo hacen algún sitio, el más parecido a California es Valencia. Pero hay que ser realista y consciente de lo que eso implica. Debes tener la mentalidad de Silicon y arriesgar. Tienes que explorar y atraer el mejor talento internacional del mundo. No puedes hacerlo solo con la gente del pueblo. En Europa y España la sociedad en general es más conservadora en el ámbito científico y tecnológico. Si hay un científico joven, lo peor que puede pasar si le das dinero es que lo que malgaste, pero es mucho más probable que de vez en cuando logre un descubrimiento impresionante.
En el mundo empresarial hay una especie de neurosis sobre el impacto de las tecnologías cuánticas, especialmente la capacidad de desencriptar. Al final, vais a ser los malos de la película.
En las tecnologías cuánticas está habiendo mucha exageración y mucho hype. La gente está creando empresas, necesita vender la moto a los inversores y a veces tienen que prometer más de lo que deberían para conseguir esos fondos. Pero es posible que un día, y no sé seguro si va a ser en 10, 20 o 30 años, con una probabilidad razonable, tengamos ordenadores cuánticos que puedan hacer ya cosas serias, por ejemplo, en el tema de encriptado. Es importante que las empresas empiecen a pensar ahora en ello.
No puedes esperar 20 años a que una nación, o los agentes tengan esta tecnología, que probablemente no lo digan, vayan desencriptando el mundo. Hay otro tipo de tecnologías que quizás tengan relevancia industrial y social antes que los ordenadores cuánticos avanzados, como los sensores cuánticos con sensibilidad extrema a ciertas cosas. Están teniendo ya un impacto en la ciencia muy grande, hay grupos que los están utilizando en satélites para detectar cambios en el campo gravitatorio tan ínfimos que permiten saber si hay agua debajo del suelo.
