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Santiago Caballero, el teórico que hace de los átomos una “sopa” ultrafría

Evelyn C. Ayala
23/abr/2019

Para muchos, responder ¿qué quieres ser o a qué te quieres dedicar? probablemente tomó años de inspiración, incertidumbre y reflexión. Para unos pocos, como Santiago Francisco Caballero Benítez, investigador del IF en el Departamento de Física Cuántica y Fotónica, la respuesta estuvo en su propia casa a sus escasos 3 años y, literalmente, hasta en la sopa.

Cuando su abuela hacía sopa, Santiago observaba atento el ritual que le obligaba memorizar cada paso hasta culminar con la mezcla caliente. Cuando terminaba, Santiago salía al jardín, recolectaba y coleccionaba las plantas que le parecían más interesantes. Y cuando eso le aburría, creaba figuras con piezas de Lego y de Tente.

“Empecé a armar pequeñas construcciones hasta catapultas, y calculaba qué tanta tensión le tenía que poner para que fuera más lejos”, recuerda. Después llegaron los circuitos a su vida y aprendió a programar desde los 9 años.


Perfiles IFUNAM con Santiago Caballero. Realización: Carlos Antonio Sánchez. Entrevista: Evelyn C. Ayala.

En resumen, desde muy pequeño a Santiago le gustaba entender. “Siempre me interesó ver cómo pasaban cosas con diferentes elementos que tenía en la mano”, recuerda. Supo que quería dedicarse a las matemáticas cuando estudiaba la secundaria. Su gusto por resolver ecuaciones y problemas cada vez más complejos continuó en la preparatoria pero entonces ya era más claro su interés por la mecánica cuántica, o, como él la describe: lo que sucede con “las cosas chiquitas cuando empiezan a pasar cosas raras”.

A los 19 años encontró más interesante la ingeniería física que la física misma y decidió viajar a Nuevo León para estudiar esa ingeniería en el Tecnológico de Monterrey. “En ese entonces pensaba que el ser humano ya tenía el conocimiento suficiente para entender el comportamiento atípico de los materiales y que ya podía diseñar materiales pero me di cuenta que la ingeniería física no funcionaba como yo creía, que yo necesitaba hacer algo más fundamental y que la ingeniería no era suficiente”, admite Caballero.

Cada vez incorporaba más materias de física en su plan de estudios como física de estado sólido y cuántica, su materia favorita. Eso le obligó a reconocer por completo que la ingeniería no era lo que buscaba sino la física. Su tesis ya era muestra de su verdadero interés: se tituló con un proyecto de investigación sobre el efecto stark (cuando un campo eléctrico influye en el movimiento de los átomos) en el átomo de hidrógeno con coordenadas parabólicas.

Cuenta que un día mientras caminaba por los pasillos de la universidad se encontró con un tríptico que invitaba a los estudiantes a participar en una selección para estudiar la maestría en física cuántica en el Instituto Real de Tecnología, en Suecia. Santiago Caballero se sentó a escribir su postulación deseoso de aprender lo que hasta ese momento no había encontrado. Y lo logró, gracias a una beca que le otorgó el Instituto Sueco.

Foto: Perfiles IFUNAM con Santiago Caballero. Realización: Carlos Antonio Sánchez. Entrevista: Evelyn C. Ayala.

Viajó a Suecia para estudiar la maestría donde encontró una gran disponibilidad de cursos que iban desde simulaciones computacionales, física atómica y materia condensada hasta óptica cuántica.

Luego de dos años presentó su tesis sobre teoría de sistemas fermiónicos con interacciones con magnetismo. Después viajó a Australia para realizar el doctorado, dedicándose a desarrollar métodos numéricos para sistemas ultrafríos, que incluyó una estancia en el Instituto Max Planck de Física para Sistemas Complejos, en Dresden, Alemania.

Tras su paso por Australia, aún siendo estudiante doctoral visitó México en 2008 para colaborar en el Instituto de Física con los investigadores Víctor Romero y Rosario Paredes, con quienes luego haría una estancia posdoctoral de 2011 a 2013. En esa época se dedicó a indagar temas de gases ultrafríos que pudo retomar años después. “Ha sido una colaboración muy fructífera la cual nos ha dado muchos artículos de investigación”, cuenta Caballero.

En 2013, inició su estancia posdoctoral en Inglaterra, que duró tres años. “Yo ya había trabajado con teoría en bosones y fermiones y ahí investigamos la óptica cuántica de muchos cuerpos, específicamente en sistemas de gases ultrafríos que tienen interacción fuerte con la luz, donde el límite de la luz es un campo cuántico”, afirma.

En 2017, los buenos tiempos lo trajeron de nuevo a México y al Instituto de Física. Actualmente, es investigador del Departamento de Física Cuántica y Fotónica, donde simula sistemas cuánticos a partir de conjuntos de ecuaciones que otorgó la naturaleza. “El problema es que no sabemos cómo resolver esas ecuaciones”, dice.

Foto: Perfiles IFUNAM con Santiago Caballero. Realización: Carlos Antonio Sánchez. Entrevista: Evelyn C. Ayala.

Para descifrar esas ecuaciones y saber cómo explotar las propiedades cuánticas de la materia, Caballero se apoya de estudiantes a quienes les da clases y también, de vez en cuando, algunos consejos. “Se vienen tiempos interesantes, una revolución respecto a lo que se puede hacer con los dispositivos que tenemos porque estamos en el momento en el cual se pueden desarrollar”.

Para él, hacer ciencia es como hacer sopa. “Pones varios ingredientes como fermiones de un sabor, bosones de otro sabor, ponemos luz, etcétera” y, ¡tarán!, se obtienen "sopas" en las que el investigador puede acoplar átomos a su voluntad del investigador e incluso lograr una sopa tan fría como las temperaturas más bajas del Universo.

Santiago Caballero considera que está en la mejor universidad de México y que hacer investigación en ella, en idioma español, favorece la interacción con la academia.

Ahora ve los sistemas cuánticos hasta en la sopa, y le encanta. Está convencido de que propiciarán beneficios para la sociedad a mediano plazo, por ejemplo para el diagnóstico de enfermedades. Tal y como sucede cuando prepara una sopa, la clave está en poner los ingredientes correctos y darle su tiempo.

Foto: Perfiles IFUNAM con Santiago Caballero. Realización: Carlos Antonio Sánchez. Entrevista: Evelyn C. Ayala.

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