Física cuántica: qué es, cuáles son sus aplicaciones cotidianas y qué puertas profesionales abre

"Nadie entiende la mecánica cuántica”. Esta frase del físico Richard Feynman se ha citado en infinidad de ocasiones para destacar lo poco intuitivo que puede resultar el mundo de las partículas subatómicas. Y, sin embargo, se trata de un campo con muchísimas aplicaciones prácticas. Gracias a sus descubrimientos, se han podido desarrollar tecnologías que forman parte de nuestra vida cotidiana.

Si quieres saber cómo funciona la física cuántica, a continuación, explicaremos algunas de las claves de esta disciplina. No obstante, para llegar a dominar esta ciencia, el primer paso es matricularse en un programa especializado, como Grado en Física online de la Universidad Europea.

¿Qué es la física cuántica?

La física cuántica es la rama de la física que estudia cómo se comportan la materia y la energía a escalas extremadamente pequeñas, como los átomos, los electrones, los fotones y otras partículas subatómicas. A diferencia de lo que ocurre en otras ramas de la física, sus leyes describen fenómenos que no siempre coinciden con nuestra experiencia cotidiana.

Se trata de una disciplina de plena actualidad: las Naciones Unidas declararon 2025 como Año Internacional de la Ciencia y las Tecnologías Cuánticas y, actualmente, Fundación Telefónica acoge la exposición “Revolución cuántica” en Madrid. Sin embargo, el desarrollo de la física cuántica se remonta a principios del siglo XX.

En el año 1900, Max Planck planteó que la energía se intercambiaba en cantidades discretas, denominadas cuantos y, posteriormente, Albert Einstein aplicó esta idea para explicar el efecto fotoeléctrico. Más adelante, Niels Bohr, Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger también contribuirían a desarrollar las bases de la mecánica cuántica.

Entre los conceptos fundamentales para entenderla se encuentran:

• Cuantización: determinadas magnitudes, como la energía, solo pueden adoptar determinados valores.
• Dualidad onda-partícula: partículas como los electrones y los fotones pueden presentar características propias de las ondas y de las partículas.
• Superposición: un sistema cuántico puede encontrarse en una combinación de distintos estados hasta que se realiza una medición.
• Entrelazamiento cuántico: dos partículas pueden mantener una relación entre sus estados, incluso cuando se encuentran separadas.

Estos principios permiten comprender el comportamiento de la materia a escala microscópica.

Aplicaciones principales: ¿para qué sirve la física cuántica?

Aunque la física cuántica nos pueda sonar ajena, sus descubrimientos están detrás de productos y sistemas que utilizamos diariamente. Estas son algunas de las aplicaciones de la física cuántica más extendidas:

• Transistores y semiconductores: son componentes esenciales de ordenadores, teléfonos móviles y prácticamente todos los dispositivos electrónicos actuales.
• Láseres: se emplean en lectores ópticos, comunicaciones por fibra óptica y determinadas aplicaciones médicas, por ejemplo.
• Resonancia magnética: esta tecnología de diagnóstico médico aprovecha propiedades cuánticas de los núcleos atómicos para generar imágenes del interior del organismo.
• Paneles solares: las células fotovoltaicas utilizan el efecto fotoeléctrico para transformar la energía procedente de la luz en electricidad.
• GPS y relojes atómicos: los sistemas de posicionamiento necesitan mediciones temporales extremadamente precisas, proporcionadas por relojes atómicos cuyo funcionamiento se basa en propiedades cuánticas de los átomos.

Aunque estos ejemplos son los más reconocibles, existen tecnologías cuánticas que llevan los principios de esta rama un paso más allá. Ámbitos emergentes como la computación cuántica, la criptografía cuántica y los sensores cuánticos prometen seguir revolucionando nuestra vida a medio plazo.

¿Qué salidas profesionales tiene la física cuántica?

Después de repasar algunas de sus aplicaciones, queda claro que los especialistas en física cuántica no se dedican necesariamente a la investigación teórica. Algunas de las salidas profesionales de la física cuántica que podemos destacar son:

• Tecnologías cuánticas: empresas como IBM, Google Quantum, IQM o Multiverse Computing trabajan en el desarrollo de tecnologías basadas en principios cuánticos.
• Semiconductores y electrónica: compañías como TSMC, Intel y ASML necesitan conocimientos avanzados sobre materiales, electrónica y comportamiento de partículas.
• Energía: los físicos pueden participar en proyectos relacionados con células fotovoltaicas, nuevos materiales y superconductividad.
• Medicina: la física interviene en áreas como la imagen médica, la instrumentación y ciertas investigaciones biomédicas.
• Finanzas: la capacidad de análisis matemático y modelización de los físicos también puede aplicarse al análisis de riesgos y a la creación de modelos cuantitativos.
• Investigación y docencia: muchas universidades, centros de investigación y laboratorios ofrecen oportunidades para quienes quieran desarrollar una carrera científica o académica.

¿Cómo estudiar física cuántica?

Para estudiar física cuántica con una base sólida, el itinerario formativo habitual comienza con un Bachillerato de Ciencias, que permite adquirir conocimientos fundamentales de matemáticas y física. Después, el paso más directo es cursar un Grado en Física.

Durante la carrera se estudian los fundamentos matemáticos y físicos necesarios para comprender los fenómenos cuánticos y los procesos estocásticos, y se desarrollan competencias de modelización, análisis, experimentación y resolución de problemas. Esta preparación permite, posteriormente, especializarse en diferentes áreas con un máster.

La Universidad Europea, además de ofrecer el Grado en Física online, también permite estudiar de manera presencial: puedes estudiar el Grado en Física en Madrid, el Grado en Física en Valencia o el Doble Grado en Física y Matemáticas para dar tus primeros pasos dentro de esta disciplina.