Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas

Nuestra propuesta divulgativa se centra en la difusión acerca de las Tecnologías Cuánticas: su motivación, su funcionamiento y el potencial de sus aplicaciones. Para ello, hemos trabajamos con un modelo de divulgación interactiva, buscando la participación de la audiencia para favorecer su motivación. Este modelo es especialmente interesante para las actividades en centros educativos, donde es más habitual que los alumnos pierdan la atención si no se sienten involucrados en las actividades.

La actividad central de nuestra propuesta es el taller Aprendiendo Computación Cuántica con QiskitBlocks. Se trata de una actividad de dos horas de duración dirigida a centros educativos, específicamente a alumnos de bachillerato, e impartida por al menos 3 investigadores.

Entre el 1 de enero de 2021 y el 31 de julio de 2022, hemos realizado el taller en 9 colegios e institutos repartidos por toda la Comunidad de Madrid, además de invitar a grupos de estudiantes de otros centros a realizar la actividad en el campus central del CSIC.

  1. Colegio Nuestra Señora del Carmen (Villaverde, 18 de Octubre de 2021).
  2. IES Marqués de Suanzes (Suanzes, 19 de Octubre de 2021)
  3. IES Guadarrama (Guadarrama, 19 de Noviembre 2021 y 21 de Diciembre de 2021)
  4. Colegio San Gabriel (Carabanchel, 13 de Diciembre de 2021)
  5. IES San Juan Bautista Monegro (24 de Marzo de 2022)
  6. Colegio Veracruz (Galapagar, 10 de Febrero de 2022)
  7. IES Leonardo Da Vinci (Moralzarzal, 23 de Febrero de 2022)
  8. Colegio Nazaret Oporto (Carabanchel, 6 de Abril de 2022)
  9. IES Valdecás (Vallecas, 15 de Junio de 2022)

La estructura del taller es la siguiente. Durante los primeros 40 min, hacemos una introducción a la informática y motivamos el campo de la computación cuántica como posible solución a los efectos cuánticos de ruido que emergen al construir circuitos integrados muy pequeños. Posteriormente, se introduce el concepto de ordenador cuántico y de circuito cuántico, haciendo uso de las herramientas visuales del IBM Quantum Composer. Para acabar con esta parte del taller más introductoria, discutimos aplicaciones de la computación cuántica en la industria, y hablamos de inversiones en este campo por grandes empresas como Google o Amazon.  

Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas

Una vez finalizada la introducción teórica, pasamos a la parte práctica del taller. Para captar la atención del alumnado e incentivarles a participar, el recurso en el que nos apoyamos es QiskitBlocks, un juego desarrollado por la empresa IBM en el entorno del videojuego Minecraft. Dado que se trata de un videojuego muy popular entre el alumnado, los motiva fuertemente a involucrarse en la actividad. Este videojuego está planteado a modo de un escape room: el jugador debe pasar de nivel escapando de una sala, para lo cual debe construir el circuito cuántico que produce el estado cuántico que se presenta como enunciado.

Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas

La dinámica de nuestro taller es por equipos, dividimos a los estudiantes en grupos de 4-5 y les repartimos plantillas que hemos diseñado y que incluyen los circuitos cuánticos que deben construir para superar cada nivel. Para añadir un extra de emoción, lo presentamos como una competición que gana el equipo que antes resuelva los niveles. 

Cualquier institución o entidad es libre de solicitar la realización del taller, escribiendo al contacto [email protected]

Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas

Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas

Cuando la totalidad de los equipos han acabado los niveles, uno de los ponentes acude al ordenador conectado a un proyector en el que juega in situ al videojuego y resuelve el circuito explicando la solución. Una vez resueltos los niveles en la plantilla, se reparte una nueva plantilla con nuevos niveles, que aprovechamos para explicar conceptos más sofisticados de la mecánica cuántica, como el entrelazamiento cuántico y su implementación en el juego mediante el uso de puertas controladas de dos bits cuánticos. Al finalizar el taller, los alumnos tienen nociones intuitivas sobre conceptos como superposición cuántica o la lógica de los circuitos cuánticos.

Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas

Además de este taller, los estudiantes de doctorado de QUINFOG han realizado varias charlas durante la Semana de la Ciencia de 2021 y 2022 y dentro del catálogo de la Comunidad de Madrid para centros educativos, divulgando temas de computación y tecnologías cuánticas. Entre el 1 de enero de 2021 y el 31 de julio de 2022, hemos realizado estas charlas en 6 centros educativos. En este contexto, el grado de interacción es más limitado al estar planteadas como conferencias. Sin embargo, aquí también hemos apostado por el formato interactivo incluyendo un Quiz durante las charlas y animando a la discusión y al debate. Estas actividades son las siguientes:

  1. Cuántico, ¿y eso qué significa?
  2. Toda información es física: de la computación clásica a la cuántica
  3. La Segunda Revolución Cuántica: ¿dónde estamos y qué podemos esperar?
Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas
Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas

Por último, como iniciativa dentro del proyecto de divulgación interactiva de Tecnologías Cuánticas, hemos realizado también un Pub Quiz. Es decir, hemos planteado una competición al estilo Trivial en un pub, en el que hemos podido explicar conceptos básicos de Mecánica Cuántica en un entorno distendido como el de un bar, y de nuevo utilizando el incentivo de la competición para motivar a los asistentes.

Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas

Divulgación interactiva de tecnologías cuánticas