Este lunes se ha presentado en Córdoba el convenio de creación del Instituto Interuniversitario Carlos I de Física Teórica y Computacional (iC1). El acto ha contado con la asistencia de los rectores de las Universidades de Granada, Sevilla, Málaga y Almería y de su directora, Elvira Romera, catedrática de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la UGR.
El Instituto Interuniversitario iC1 nace a partir de la transformación del actual Instituto Universitario de Investigación de la Universidad de Granada Carlos I de Física Teórica y Computacional (con 26 años de antigüedad), en un Instituto de Investigación Interuniversitario con 4 sedes ubicadas en las Universidades de Granada, Sevilla, Málaga y Almería. Este Instituto Interuniversitario se concibe como un Instituto que aglutina investigadores de excelencia de Andalucía fundamentalmente, cuyo eje común es la Física Teórica y Computacional, basándose siempre en la excelencia investigadora de los mismos, algo que permite consolidar una investigación con un alto nivel de calidad y de internacionalización, que potencia sinergias, competitiva, con un carácter principalmente básico y siempre al servicio de la sociedad.
En el iC1 se desarrolla una investigación centrada en aspectos básicos e interdisciplinares de la Física Teórica, para estudiar la naturaleza que nos rodea mediante herramientas computacionales. Para ello cuenta con una importante infraestructura computacional que se ha ido mejorando gracias al uso de fondos públicos y que ha llevado a albergar en la actualidad uno de los superordenadores más potentes en la Comunidad Andaluza para investigación. La actividad investigadora en el iC1 está enfocada al estudio y comprensión de sistemas físicos de gran complejidad que se caracterizan por la existencia de muchos elementos en interacción y está sustentada en cinco grandes líneas de investigación que incluyen la Física Hadrónica, la Información Cuántica y Física Matemática, la Física Estadística de Sistemas Complejos, la Astrofísica y la Física de Nanoestructuras y Sistemas Mesoscópicos.
El iC1 capta y gestiona recursos para realizar sus actividades, adquirir infraestructuras, colaborar con las administraciones públicas difundiendo los resultados de investigación y, por último, potenciar las relaciones con otros centros nacionales e internacionales. Está formado por más de sesenta investigadores permanentes y la investigación que se desarrolla no solo ha conseguido tener un gran impacto internacional y alcanzar altos niveles de excelencia (por ejemplo, en los últimos cinco años se han obtenido un total de 50 proyectos de investigación en convocatorias públicas, publicando alrededor de 600 artículos en revistas indexadas en la Web of Science, de los que más del 80% se encuentran en revistas del primer cuartil), sino que esta investigación tiene además un importante impacto social en distintos ejes, siendo de un gran valor estratégico para Andalucía y para la comunidad científica en general.
Por un lado, en el iC1 se trabaja en la comprensión de las funciones de alto nivel del cerebro como la memoria, el aprendizaje y la conciencia. Estos trabajos se están realizando en colaboración con el equipo clínico de neurología del Hospital de Cruces de Bilbao, y tienen una importante aplicación en el estudio de problemas tan relevantes como el autismo, la esquizofrenia, el párkinson o el alzhéimer. Además se estudian con el mismo tipo de herramientas físico-matemáticas la dinámica y estabilidad de ecosistemas y las dinámicas evolutivas y de ensamblado de redes. Otro problema que se aborda en el iC1 es el estudio de los medios granulares, de fundamental importancia desde la perspectiva práctica e interdisciplinar, porque un alto porcentaje de los productos que se manejan en la industria se encuentran en forma granular, por lo que su manipulación, transporte o almacenaje, tienen un gran impacto sobre el rendimiento económico. Hay que señalar también cómo desde el iC1 se contribuye a una mejor comprensión del origen y control de fenómenos como los aludes, avalanchas y deslizamiento de tierras, que producen con frecuencia grandes daños personales y materiales.
Según explica su directora, Elvira Romera, “desde el iC1 también se trabaja activamente en la mejora de nuestra comprensión de la interacción de los neutrinos con los núcleos que componen los detectores, desarrollando modelos de interacción de neutrinos, para implementar en los generadores Monte Carlo que se utilizan en los grandes experimentos de oscilación de neutrinos como MiniBooNE, NOMAD, MINERvA, T2K o ArgoNeuT. Como es sabido actualmente ya está aceptado que los neutrinos tienen masa y que oscilan. Pero todavía no sabemos si los antineutrinos cambian de forma distinta a los neutrinos. En caso afirmativo, esto podría ayudarnos a entender por qué el universo está compuesto de materia y no de antimateria”.
“También hay que destacar la participación del iC1 en la Colaboración Planck (Agencia Espacial Europea), a niveles de organización, instrumentación y ciencia”, añade la catedrática Elvira Romera. “Esta participación tiene una gran trascendencia social directa, por lo que supone de internacionalización de la ciencia española en un programa de colaboración de casi todos los países europeos. En este punto debemos señalar la aportación tecnológica del iC1 a la instrumentación utilizada en la Colaboración Planck. Destacamos igualmente nuestra participación en los programas de grandes instalaciones de observaciones astronómicas, tales como el GRANTECAN o el telescopio QUIJOTE, de tecnología puntera. Las investigaciones que se están llevando a cabo en estas colaboraciones internacionales, en las que participa el iC1, pueden hacer cambiar los paradigmas actuales del cosmos, hecho de gran trascendencia, además de contribuir a que empresas españolas especializadas desarrollen instrumentación espacial”.
Otro campo en el que se trabaja es el campo de la información, computación y tecnologías cuánticas (que es una iniciativa del programa marco europeo H2020) en el que el iC1 ha contribuido con una serie de resultados teórico-computacionales que han sido aplicados tanto a los sistemas atómicos ligeros (e.g., helio) como a los sistemas moleculares complejos de tipo biológico (e.g., los aminoácidos que son los constituyentes de las proteínas), sistemas fríos y ultrafríos en campos eléctricos y de tipo láser.
Finalmente hay que destacar las investigaciones que se están realizando en el estudio de materiales nanoestructurados de baja dimensionalidad, y el estudio de un fenómeno tan relevante como el de los cambios de fase topológicos, con el apoyo de empresas líderes en el sector de las nanoestructuras. También se trabaja en el estudio de cambios de fase cuánticosque juegan un papel muy importante en la comprensión de sistemas muy diversos. Entre ellos cabe destacar los modelos de interacción radiación-materia en física del estado sólido, el núcleo atómico, sistemas óptico-cuánticos, sistemas moleculares y otros sistemas mesoscópicos.
En resumen, el iC1 trata de incrementar sustancialmente a corto y medio plazo las capacidades de nuestro entorno creando un ecosistema científico-industrial basado en el conocimiento en estos campos, que a largo plazo conduzca a grandes beneficios económicos y sociales.
Por otro lado, la docencia de posgrado ha contribuido a la formación de muchos jóvenes científicos a lo largo de los 25 años de existencia del iC1. En este punto hay que destacar la repercusión científica y social de los ciclos de conferencias, jornadas y congresos que han contribuido de forma sobresaliente a la divulgación científica.
En el ámbito de la internacionalización hay que resaltar la acción de liderazgo internacional realizada desde el iC1 en el establecimiento y participación en redes de colaboración en las áreas de conocimiento en las que se trabaja.
