Con un error de metros funciona el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), según han identificado expertos. El mismo dispositivo que se usa en la vida cotidiana, e incluso es indispensable en el trasporte aéreo.
Si bien no es una situación que se preste para encender alarmas, un grupo de científicos del Massachusetts Institute of Technology (MIT) se propuso desde el año 2010 perfeccionar el proceso. 15 años después, el proyecto ya está siendo implementado.
El trabajo, que partió del diseño de un reloj atómico óptico con unas especificaciones sin precedentes para la época, tiene sello colombiano. Se conoce el mercado de Barranquilla a la perfección y se rebuscaba en los billares de su ciudad.
Su nombre es Edwin Eduardo Pedrozo Peñafiel, egresado del programa de Física de la Universidad del Atlántico. Hasta el año pasado estaba como investigador científico en el MIT, trabajando en física atómica; y actualmente es docente de la Universidad de Florida (EE. UU).
“Vengo de una familia trabajadora, bastante humilde, conté siempre con el apoyo de mis papás, de mi abuela. Siempre tuve una gran curiosidad por entender lo que nos rodea, cómo es que pasan las cosas y funciona el universo”, cuenta el hombre, quien se crio en el popular barrio La Sierrita, de la localidad Metropolitana de Barranquilla.
Pedrozo estudió en el Colegio de Barranquilla. Foto:Suministrada
Recuerda que esa curiosidad lo llevó a poner atención cada vez que el tío se ponía a arreglar el picó o el papá abría el televisor para ver qué artefacto no lo dejaba funcionar bien.
“Cuando era estudiante del Colegio de Barranquilla (Codeba), uno se rebusca como sea y siempre quiere ayudar. Me le medía a lo que saliera. A veces ayudaba en un billar y me ganaba el día, había días que iba a trabajar con mi tío en el Centro a vender juguetes, o a una venta de perros (calientes) que montamos con un amigo. Todo eso hacía cuando tenía tiempo, cuando andaba en vacaciones”, cuenta Pedrozo entre risas.
Del colegio pasó a la Universidad del Atlántico, donde ganó una beca para ir a la Universidad de San Pablo (Brasil). Allí se interesó por la Física Cuántica, donde hizo la maestría y el doctorado.
Sincronizan los experimentos de la red mundial
Fue así como se ganó un cupo en 2016 para llegar al MIT como investigador posdoctoral y posteriormente como investigador científico, ofreciéndole la posición para quedarse.
Cuando Edwin llegó al MIT, ya estaban trabajando en crear el primer reloj atómico óptico que usara entrelazamiento cuántico para mejorar los sistemas actuales de este dispositivo.
“Los relojes atómicos son sensores cuánticos que usan átomos para medir el tiempo o la frecuencia de manera muy precisa. Normalmente se usan relojes atómicos en sistemas satelitales para navegación. Ellos son los encargados de sincronizar los GPS, por ejemplo, en todo el mundo; los encargados de sincronizar todos los experimentos que están conectados a la red mundial, los encargados para lanzamientos de satélites y muchas otras aplicaciones tecnológicas”, explica el investigador.
También se usan para probar las leyes fundamentales de la física en la tierra y en el espacio.
Pero hay un problema y es que esos relojes que usan átomos pueden usar por ejemplo mil átomos
Edwin PedrozoFísico barranquillero
“Pero hay un problema y es que esos relojes que usan átomos pueden usar por ejemplo mil átomos y los tenemos atrapados con luz láser y campos electromagnéticos. Esos átomos tienen estados internos donde el electrón pueden oscilar, siguiendo las reglas de la mecánica cuántica. Esas oscilaciones son las que usamos como la frecuencia. El electrón puede oscilar 10 a la 14 veces en un segundo, una cantidad gigantesca y eso nos da una precisión muy grande”, destaca Pedrozo.
Las complejidades durante el proceso
Sin embargo, antes de hacer este trabajo, tenían mil átomos y esos átomos no eran correlacionados, sino independientes. En ese sentido, según las leyes de la mecánica cuántica que cita el barranquillero, si se puede hacer que esos átomos se entrelacen cuánticamente, hay que considerarlo un solo sistema, mejorando la precisión.
“Eso fue lo que hicimos, realizar el entrelazamiento cuántico entre esos múltiples átomos, y por primera vez obtener una precisión en la medida de la frecuencia atómica, más allá de lo que permiten las leyes de la mecánica cuántica cuando tienes un sistema atómico que no está correlacionado cuánticamente”, describe.
Edwin Pedrozo es un egresado destacado de la Universidad del Atlántico. Foto:Suministrada
Cuando Edwin accedió al proyecto, el sistema experimental había comenzado, tenía cuatro años de estar siendo montado y estaba en su fase inicial. Por lo tanto, su rol era colocarlo a andar.
La parte mecánica ya estaba hecha. Entonces comenzó con las calibraciones, entender cómo era la interacción entre la luz que genera el entrelazamiento cuántico y los átomos y cómo hacer que esa interacción fuera adecuada.
“Eso es básicamente lo que es un reloj atómico y lo que hicimos hasta el 2020. Eso se había propuesto hace 30 años antes de que lo hiciéramos, pero son sistemas muy complejos, porque los átomos son entidades muy susceptibles al ambiente”, asegura
Así están usando el reloj atómico donde participó el barranquillero
Ahora, sus desarrollos están siendo implementados en los relojes atómicos que son usados en el Instituto Nacional de Instrumentación y Tecnología de los Estados Unidos y que se encarga de la red mundial de patrones y medidas.
“Finalmente se van a usar para el mundo, para la Nasa, para los sistemas de navegación, sistemas de navegación espacial y otras tecnologías derivadas de la tecnología cuántica. Ese es el estado del arte y del sistema. Está en desarrollo y está siendo aplicado ahora mismo en esos sistemas para distribución nacional y mundial”, dice Pedrozo.
El científico colombiano reconoce que aún hay un largo camino que recorrer para que esos sistemas se conviertan en patrones mundiales, teniendo en cuenta que hay otros relojes que constituyen el patrón mundial de medida del tiempo, que son los relojes atómicos de microonda.
“Se prevé que en algunos años va a ser reemplazado por los relojes atómicos en los que trabajamos. Entre mayor precisión tengan estos relojes, mayor precisión van a tener los sistemas de navegación espacial y terrestre. Por ejemplo, si alguien quiere aterrizar un avión usando un GPS normal, es complicado porque el GPS tiene un error de metros y la altura no está bien calibrada. Pero, si tuvieras errores en los GPS de milímetros, no habría problema de aterrizar un avión remotamente”, manifiesta.
En ese sentido, agrega: “Allí hay muchas aplicaciones que van a ser mejoradas. De hecho, los computadores cuánticos que se están desarrollando y están más avanzados de lo previsto van a requerir este tipo de sistema para sincronizarlos”.
Edwin Pedrozo busca jóvenes talentos
Evento del BTO en la edición de 2024. Foto:Suministrada
Edwin ahora dicta clases en la Universidad de Florida y, a la vez, dirige ‘Bridging Talents and Opportunities (BTO)’ junto con el profesor del departamento de Física en el MIT, Ronald García’.
Se trata de una iniciativa que nació de una conversación que tuvo con un niño talentoso, quien le dijo: “¡No, eso es imposible!” llegar al MIT. Eran pocas sus esperanzas.
“La idea con este programa es mostrarles a los jóvenes que sí pueden llegar, cuáles son esos caminos que necesitan seguir para que lleguen donde ellos quieran, en especial en la Ciencia, en el STEM. Decidimos crear este programa que se llama ‘Conectando talentos con oportunidades’”, explica el barranquillero.
La misión es buscar y encontrar talentos en jóvenes que tienen las ganas de salir adelante, de seguir una carrera en ciencias, pero no tienen las oportunidades, ni los recursos. Es posible con el apoyo de Fundaciones, como la de ‘Pies Descalzos’, de Shakira; referentes de la industria y empresarios.
El año pasado se cumplió el segundo foro, logrando la participación de 400 jóvenes en total, de Estados Unidos y de Latinoamérica, desde que se realizan estas actividades en el marco del BTO.
Es así como el ‘profe’ Edwin Pedrozo se destaca en el exterior: poniendo a funcionar un reloj atómico óptico sin precedentes y una Fundación en apoyo a promesas de la Ciencia, como si se tratara de arreglar el televisor del papá o el picó del tío.
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Deivis López Ortega
Corresponsal de EL TIEMPO – Barranquilla
En X: @DeJhoLopez
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Publicado el: 2025-03-25 01:00:00
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