El IGFAE incorpora a César Cabrera, que desarrollará un proyecto ERC Starting Grant sobre simulación cuántica

César Cabrera, físico experimental mexicano procedente de la Universidad de Hamburgo (Alemania), se incorpora al Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), centro mixto de la USC y la Xunta de Galicia, para desarrollar un proyecto de simulación cuántica con átomos ultrafríos. El Dr. Cabrera obtuvo en 2025 la prestigiosa beca Starting Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC), para un proyecto financiado con 1,9 millones de euros. El objetivo de su investigación es construir un simulador cuántico para comprender cómo interactúan muchos átomos entre sí, y cómo esas interacciones pueden dar lugar a nuevos estados de la materia que podrían inspirar futuras tecnologías cuánticas.

Una “maqueta” para entender el mundo cuántico

El trabajo del Dr. Cabrera se centra en atrapar, manipular y enfriar átomos individuales hasta temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto. “A estas temperaturas –explica- ocurre algo especial: los efectos de la física cuántica, que normalmente no percibimos en nuestra vida cotidiana, pasan a dominar el comportamiento de la materia”. De esta manera “podemos observar fenómenos que parecen sacados de la ciencia ficción y explorar directamente cómo funciona el mundo cuántico”.

El investigador pone un ejemplo: “Imagina que queremos entender cómo funciona un material muy complejo, que pueda conducir electricidad sin pérdida de energía, un superconductor”. Aquí, la simulación cuántica ofrece ventajas respecto a la observación directa: “En lugar de estudiar directamente ese material, donde millones de partículas interactúan entre sí y de forma muy difícil de observar, podemos construir una ‘maqueta cuántica’ en el laboratorio usando átomos ultrafríos”. De esta manera, “al enfriar los átomos, somos capaces de colocarlos y controlarlos con gran precisión, para así poder recrear las mismas reglas físicas y observar paso a paso cómo se comporta el sistema”.

Creando estos simuladores, añade el Dr. Cabrera, “podemos explorar fenómenos que resultan muy difíciles de calcular en una computadora convencional, lo que nos ayuda a entender mejor cómo surgen propiedades colectivas como el magnetismo o la superconductividad, y también a descubrir nuevos estados de la materia que todavía no conocemos”. A largo plazo, concluye, “este conocimiento puede inspirar nuevas tecnologías cuánticas: desde materiales más eficientes hasta sensores extremadamente precisos”.

Una nueva línea de investigación en el IGFAE

La incorporación de César Cabrera se enmarca en la apuesta del IGFAE por una nueva línea de investigación en ciencia y tecnología cuánticas, y supone también un nuevo reto para el propio físico. “Mi elección tiene también una motivación muy personal. No solo busco desarrollar mi proyecto en un instituto de excelencia, sino también construir algo desde cero: abrir una línea de investigación en átomos ultrafríos y simulación cuántica, y formar a estudiantes y jóvenes investigadores en esta área emergente”, apunta.

En este sentido, menciona la apuesta que se está realizando en Galicia por esta disciplina, con iniciativas como el Quantum Computing Lab, impulsado por el propio IGFAE y el CESGA (Centro de Supercomputación de Galicia). “Me ilusiona la idea de contribuir a que Galicia se convierta en un lugar donde también se haga ciencia de frontera en tecnologías cuánticas, y la Universidade de Santiago de Compostela ofrece un entorno académico muy rico y una comunidad de estudiantes con mucho talento, con quienes espero construir este proyecto a largo plazo”.

Además, el investigador destaca la agenda científica del IGFAE como otra de las razones para decantarse por Galicia. “Es un centro con un entorno científico muy dinámico, abierto y colaborativo, ideal para desarrollar proyectos ambiciosos y crear nuevas ideas en un contexto internacional”. Apunta César Cabrera que “el hecho de que el IGFAE no esté centrado exclusivamente en tecnologías cuánticas es precisamente algo que me resulta muy atractivo, ya que me permite entrar en contacto con áreas de la física distintas a mi experiencia previa y aprender nuevos conceptos, pensando de forma diferente, ‘fuera de la caja’, combinar ideas de distintos campos y, en última instancia, intentar hacer algo realmente nuevo que impulse la ciencia”.

Biografía de César Cabrera

César Cabrera Córdova es físico experimental, y está especializado en el estudio de gases cuánticos ultrafríos y simulación cuántica. Su investigación se centra en atrapar, enfriar y manipular átomos individuales para estudiar fenómenos complejos de la física cuántica en sistemas altamente controlados. De esta manera, estos sistemas se utilizan como simuladores cuánticos, para recrear y comprender cómo emergen nuevas propiedades de la materia cuando muchas partículas interactúan entre sí.

El Dr. Cabrera estudió Física en la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (México), y posteriormente cursó una maestría en la Universidad de Bonn (Alemania). Desarrolló su tesis doctoral en el ICFO (Instituto de Ciencias Fotónicas) de Barcelona, donde participó en experimentos pioneros con gases cuánticos ultrafríos, incluyendo la primera observación de un condensado de Bose-Einstein en España.

Más tarde, se incorporó como investigador postdoctoral en el Max Planck Institute of Quantum Optics en Múnich, y en el Instituto de Física Cuántica en Hamburgo, donde su trabajo se enfocó en el estudio de sistemas cuánticos fuertemente correlacionados y en el desarrollo de técnicas de microscopía para observar y manipular átomos individuales.